Фраза GROUP BY
Мы показали, как можно вычислить массу определенного продукта, поставляемого поставщиками. Предположим, что теперь требуется вычислить общую массу каждого из продуктов, поставляемых в настоящее время поставщиками. Это можно легко сделать с помощью предложения
SELECT ПР, SUM(К_во) FROM Поставки GROUP BY ПР;
Результат показан на рис. 2.3,а.
а) | б) | в) | г) |
Рис. 2.3. Иллюстрации к фразе GROUP BY
Фраза GROUP BY (группировать по) инициирует перекомпоновку указанной во FROM таблицы по группам, каждая из которых имеет одинаковые значения в столбце, указанном в GROUP BY. В рассматриваемом примере строки таблицы Поставки группируются так, что в одной группе содержатся все строки для продукта с ПР = 1, в другой – для продукта с ПР = 2 и т.д. (см. рис. 2.3.б). Далее к каждой группе применяется фраза SELECT. Каждое выражение в этой фразе должно принимать единственное значение для группы, т.е. оно может быть либо значением столбца, указанного в GROUP BY, либо арифметическим выражением, включающим это значение, либо константой, либо одной из SQL-функций, которая оперирует всеми значениями столбца в группе и сводит эти значения к единственному значению (например, к сумме).
Отметим, что фраза GROUP BY не предполагает ORDER BY. Чтобы гарантировать упорядочение по ПР результата рассматриваемого примера (рис. 2.3,в) следует дать запрос
SELECT ПР, SUM(К_во) FROM Поставки GROUP BY ПР ORDER BY ПР;
Наконец, отметим, что строки таблицы можно группировать по любой комбинации ее столбцов. Так, по запросу
SELECT Т, БЛ, COUNT(БЛ) FROM Заказ GROUP BY Т, БЛ;
можно узнать коды и количество порций блюд, заказанных отдыхающими пансионата (32 человека) на каждую из трапез следующего дня:
1 | 9 | -0- | -0- |
3 | 9 | -0- | -0- |
5 | 9 | -0- | -0- |
1 | 11 | 1.50 | 50 |
5 | 11 | -0- | -0- |
6 | 11 | -0- | -0- |
8 | 11 | 1.00 | 100 |
1 | 12 | 3.00 | 10 |
3 | 12 | 2.50 | 20 |
6 | 12 | -0- | -0- |
1 | 15 | 2.00 | 170 |
3 | 15 | 1.50 | 200 |
2 | 1 | 3.60 | 300 |
7 | 1 | 4.20 | 70 |
2 | 3 | -0- | -0- |
7 | 3 | 4.00 | 250 |
ПР |
|||
1 | 370 | ||
2 | 0 | ||
3 | 250 | ||
4 | 100 | ||
5 | 170 | ||
6 | 220 | ||
7 | 200 | ||
8 | 150 | ||
9 | 0 | ||
10 | 220 | ||
11 | 150 | ||
12 | 30 | ||
13 | 190 | ||
14 | 70 | ||
15 | 370 | ||
16 | 250 | ||
17 | 50 | ||
ПР |
|||
9 | 0 | ||
11 | 150 | ||
12 | 30 | ||
15 | 70 | ||
1 | 370 | ||
3 | 250 | ||
5 | 70 | ||
6 | 140 | ||
8 | 150 | ||
7 | 200 | ||
2 | 0 | ||
4 | 100 | ||
13 | 190 | ||
14 | 70 | ||
16 | 250 | ||
17 | 50 | ||
10 | 220 |
Например, выдать для каждого продукта его код и общий объем возможных поставок, учитывая временную недееспособность поставщика с ПС=2:
SELECT ПР, SUM(К_во) FROM Поставки WHERE ПС <> 2 GROUP BY ПР;
Результат, приведенный на рис. 2.3,г, отличается от результата (рис. 2.3,а) аналогичного запроса для всех поставщиков объемом поставок продуктов с кодами 15, 5 и 6.
2.5.2 | Содержание | 2.5.4
Функции без использования фразы GROUP BY
Если не используется фраза GROUP BY, то в перечень элементов_SELECT можно включать лишь SQL-функции или выражения, содержащие такие функции. Другими словами, нельзя иметь в списке столбцы, не являющихся аргументами SQL-функций.
Например, выдать данные о массе лука (ПР=10), проданного поставщиками, и указать количество этих поставщиков:
1 | 3 | 18 |
1 | 6 | 14 |
1 | 19 | 17 |
1 | 21 | 15 |
SELECT SUM(К_во),COUNT(К_во) FROM Поставки WHERE ПР = 10;
SUM(К_во) COUNT(К_во)Если бы для вывода в результат еще и номера продукта был сформирован запрос
SELECT ПР,SUM(К_во),COUNT(К_во) FROM Поставки WHERE ПР = 10;
то было бы получено сообщение об ошибке. Это связано с тем, что SQL-функция создает единственное значение из множества значений столбца-аргумента, а для "свободного" столбца должно быть выдано все множество его значений. Без специального указания (оно задается фразой GROUP BY) SQL не будет выяснять, одинаковы значения этого множества (как в данном примере, где ПР=10) или различны (как было бы при отсутствии WHERE фразы). Поэтому подобный запрос отвергается системой.
Правда, никто не запрещает дать запрос
SELECT 'Кол-во лука =',SUM(К_во),COUNT(К_во) FROM Поставки WHERE ПР = 10;
220 | 2 |
Отметим также, что в столбце-аргументе перед применением любой функции, кроме COUNT(*), исключаются все неопределенные значения. Если оказывается, что аргумент - пустое множество, функция COUNT принимает значение 0, а остальные - NULL.
Например, для получения суммы цен, средней цены, количества поставляемых продуктов и количества разных цен продуктов, проданных коопторгом УРОЖАЙ (ПС=5), а также для получения количества продуктов, которые могут поставляться этим коопторгом, можно дать запрос
SELECT SUM(Цена),AVG(Цена),COUNT(Цена), COUNT(DISTINCT Цена),COUNT(*) FROM Поставки WHERE ПС = 5;
и получить
Кол-во лука = | 220 | 2 |
В другом примере, где надо узнать "Сколько поставлено моркови и сколько поставщиков ее поставляют?":
SELECT SUM(К_во),COUNT(К_во) FROM Поставки WHER ПР = 2;
будет получен ответ:
6.2 | 1.24 | 5 | 4 | 7 |
Наконец, попробуем получить сумму массы поставленного лука с его средней ценой ("Сапоги с яичницей"):
-0- | 0 |
SELECT (SUM(К_во) +AVG(Цена)) FROM Поставки WHERE ПР = 10;
SUM(К_во)+AVG(Цена)2.5.1 | Содержание | 2.5.3
Исключение дубликатов
В предыдущем примере был выдан правильный, но не совсем удачный перечень основных продуктов: из него не были исключены дубликаты. Для исключения дубликатов и одновременного упорядочения перечня необходимо дополнить запрос ключевым словом DISTINCT (различный, различные), как показано в следующем примере:
SELECT DISTINCT Основа FROM Блюда;
Результат приведен на рис. 2.1,в.
2.1 | Содержание | 2.2.3
Использование BETWEEN
С помощью BETWEEN ... AND ... (находится в интервале от ... до ...) можно отобрать строки, в которых значение какого-либо столбца находятся в заданном диапазоне.
Например, выдать перечень продуктов, в которых значение содержания белка находится в диапазоне от 10 до 50:
220.6 |
SELECT Продукт, Белки FROM Продукты WHERE Белки BETWEEN 10 AND 50;
Продукт БелкиМожно задать и NOT BETWEEN (не принадлежит диапазону между), например:
Майонез | 31. |
Сметана | 26. |
Молоко | 28. |
Морковь | 13. |
Лук | 17. |
SELECT Продукт, Белки, Жиры FROM Продукты WHERE Белки NOT BETWEEN 10 AND 50 AND Жиры > 100;
Продукт Белки ЖирыBETWEEN особенно удобен при работе с данными, задаваемыми интервалами, начало и конец которых расположен в разных столбцах.
Для примера воспользуемся таблицей "минимальных окладов" (табл. 2.1), величина которых непосредственно связана со студенческой стипендией. В этой таблице для текущего значения минимального оклада установлена запредельная дата окончания 9 сентября 9999 года.
Таблица 2.1
Минимальные оклады
Говядина | 189. | 124. |
Масло | 60. | 825. |
Яйца | 127. | 115. |
Если, например, потребовалось узнать, какие изменения минимальных окладов производились в 1993/94 учебном году, то можно выдать запрос
SELECT Начало, Миноклад FROM Миноклады WHERE Начало BETWEEN '1-9-1993' AND '31-8-1994'
и получить результат:
2250 | 01-01-1993 | 31-03-1993 |
4275 | 01-04-1993 | 30-06-1993 |
7740 | 01-07-1993 | 30-11-1993 |
14620 | 01-12-1993 | 30-06-1994 |
20500 | 01-07-1994 | 09-09-9999 |
Отметим, что при формировании запросов значения дат следует заключать в апострофы, чтобы СУБД не путала их с выражениями и не пыталась вычитать из 31 значение 8, а затем 1994.
Для выявления всех значений минимальных окладов, которые существовали в 1993/94 учебном году, можно сформировать запрос
SELECT * FROM Миноклады WHERE Начало BETWEEN '1-9-1993' AND '31-8-1994' OR Конец BETWEEN '1-9-1993' AND '31-8-1994'
01-12-1993 | 14620 |
01-07-1994 | 20500 |
Наконец, для получения минимального оклада на 15-5-1994:
7740 | 01/07/1993 | 30/11/1993 |
14620 | 01/12/1993 | 30/06/1994 |
20500 | 01/07/1994 | 09/09/9999 |
SELECT Миноклад FROM Миноклады WHERE '15-05-1994' BETWEEN Начало AND Конец
Миноклад2.3.1 | Содержание | 2.3.3
Использование фразы HAVING
Фраза HAVING (рис.2.3) играет такую же роль для групп, что и фраза WHERE для строк: она используется для исключения групп, точно так же, как WHERE используется для исключения строк. Эта фраза включается в предложение лишь при наличии фразы GROUP BY, а выражение в HAVING должно принимать единственное значение для группы.
Например, выдать коды продуктов, поставляемых более чем двумя поставщиками:
14620 |
SELECT FROM Поставки GROUP BY ПС HAVING COUNT(*) > 2;
Результат:
В п.3.6 можно познакомиться с более содержательным примером использования этой фразы.
2.5.3 | Содержание | 3.1
Использование IN
Выдать сведения о блюдах на основе яиц, крупы и овощей
SELECT * FROM Блюда WHERE Основа IN (Яйца Крупа Овощи);
Результат:
ПР |
9 |
11 |
12 |
Рассмотренная форма IN является в действительности просто краткой записью последовательности отдельных сравнений, соединенных операторами OR. Предыдущее предложение эквивалентно такому:
SELECT * FROM Блюда WHERE Основа=Яйца OR Основа=Крупа OR Основа=Овощи;
Можно задать и NOT IN (не принадлежит), а также возможность использования IN (NOT IN) с подзапросом (см. главу 3).
2.3.2 | Содержание | 2.3.4
Использование LIKE
Выдать перечень салатов
1 | Салат летний | З | Овощи | 200. | 3 |
3 | Салат витаминный | З | Овощи | 200. | 4 |
16 | Драчена | Г | Яйца | 180. | 4 |
17 | Морковь с рисом | Г | Овощи | 260. | 3 |
19 | Омлет с луком | Г | Яйца | 200. | 5 |
20 | Каша рисовая | Г | Крупа | 210. | 4 |
21 | Пудинг рисовый | Г | Крупа | 160. | 6 |
23 | Помидоры с луком | Г | Овощи | 260. | 4 |
SELECT Блюдо FROM Блюда WHERE Блюдо LIKE 'Салат%';
БлюдоОбычная форма "имя_столбца LIKE текстовая_константа" для столбца текстового типа позволяет отыскать все значения указанного столбца, соответствующие образцу, заданному "текстовой_константой". Символы этой константы интерпретируются следующим образом:
символ _ (подчеркивание) – заменяет любой одиночный символ, символ % (процент) – заменяет любую последовательность из N символов (где N может быть нулем), все другие символы означают просто сами себя.
Следовательно, в приведенном примере SELECT будет осуществлять выборку записей из таблицы Блюда, для которых значение в столбце Блюдо начинается сочетанием 'Салат' и содержит любую последовательность из нуля или более символов, следующих за сочетанием 'Салат'. Если бы среди блюд были "Луковый салат", "Фруктовый салат" и т.п., то они не были бы найдены. Для их отыскания надо изменить фразу WHERE:
WHERE Блюдо LIKE '%салат%'
или при отсутствии различий между малыми и большими буквами (такую настройку допускают некоторые СУБД):
WHERE Блюдо LIKE '%Салат%'
Это позволит отыскать все салаты.
2.3.3 | Содержание | 2.3.5
Использование операторов сравнения
В синтаксисе фразы WHERE (п.2.1) показано, что для отбора нужных строк таблицы можно использовать операторы сравнения = (равно), <> (не равно), < (меньше), <= (меньше или равно), > (больше), >= (больше или равно), которые могут предваряться оператором NOT, создавая, например, отношения "не меньше" и "не больше".
Так, для получения перечня продуктов, практически не содержащих углеводов, можно сформировать запрос
SELECT Продукт, Белки, Жиры, Углев, K, Ca, Na, B2, PP, C FROM Продукты WHERE Углев = 0;
и получить:
Салат летний |
Салат мясной |
Салат витаминный |
Салат рыбный |
Возможность использования нескольких условий, соединенных логическими операторами AND, OR, AND NOT и OR NOT, позволяет осуществить более детальный отбор строк. Так, для получения перечня продуктов, практически не содержащих углеводов и натрия, можно сформировать запрос:
SELECT Продукт, Белки, Жиры, Углев, K, Ca, Na, B2, PP, C FROM Продукты WHERE Углев = 0 AND Na = 0;
Результат запроса имеет вид
Говядина | 189. | 124. | 0. | 3150 | 90 | 600 | 1.5 | 28. | 0 |
Судак | 190. | 80. | 0. | 1870 | 270 0 | 1.1 | 10. | 30 |
Добавим к этому запросу еще одно условие
SELECT Продукт, Белки, Жиры, Углев, K, Ca, Na, B2, PP, C FROM Продукты WHERE Углев = 0 AND Na = 0 AND Продукт <> 'Судак';
и получим на экране сообщение "No rows exist or satisfy the specified clause" или аналогичное (в зависимости от вкусов разработчиков разных СУБД), информирующее об отсутствии строк, удовлетворяющих заданному(ым) условию(ям).
2.2.3 | Содержание | 2.3.2
О предложении SELECT
Все запросы на получение практически любого количества данных из одной или нескольких таблиц выполняются с помощью единственного предложения SELECT. В общем случае результатом реализации предложения SELECT является другая таблица (см. примеры п.1.3). 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 включения одного предложения SELECT внутрь другого послужила мотивировкой использования прилагательного "структуризированный" в названии языка SQL.
Предложение SELECT может использоваться как:
самостоятельная команда на получение и вывод строк таблицы, сформированной из столбцов и строк одной или нескольких таблиц (представлений); элемент WHERE- или HAVING-условия (сокращенный вариант предложения, называемый "вложенный запрос"); фраза выбора в командах CREAT VIEW, DECLARE CURSOR или INSERT; средство присвоения глобальным переменным значений из строк сформированной таблицы (INTO-фраза).
В данной и следующей главах будут рассмотрены только две первые функции предложения SELECT, а здесь – его синтаксис, ограниченный конструкциями, используемыми при реализации этих функций. Здесь (так же как и в других главах книги) в синтаксических конструкциях используются следующие обозначения:
звездочка (*) для обозначения "все" - употребляется в обычном для программирования смысле, т.е. "все случаи, удовлетворяющие определению"; квадратные скобки ([]) – означают, что конструкции, заключенные в эти скобки, являются необязательными (т.е. могут быть опущены); фигурные скобки ({}) – означают, что конструкции, заключенные в эти скобки, должны рассматриваться как целые синтаксические единицы, т.е. они позволяют уточнить порядок разбора синтаксических конструкций, заменяя обычные скобки, используемые в синтаксисе SQL; многоточие (...) – указывает на то, что непосредственно предшествующая ему синтаксическая единица факультативно может повторяться один или более раз; прямая черта (|) – означает наличие выбора из двух или более возможностей. Например обозначение ASC|DESC указывает, можно выбрать один из терминов ASC или DESC; когда же один из элементов выбора заключен в квадратные скобки, то это означает, что он выбирается по умолчанию (так, [ASC]|DESC означает, что отсутствие всей этой конструкции будет восприниматься как выбор ASC); точка с запятой (;) – завершающий элемент предложений SQL; запятая (,) – используется для разделения элементов списков; пробелы ( ) – могут вводиться для повышения наглядности между любыми синтаксическими конструкциями предложений SQL; прописные жирные латинские буквы и символы – используются для написания конструкций языка SQL и должны (если это специально не оговорено) записываться в точности так, как показано; строчные буквы – используются для написания конструкций, которые должны заменяться конкретными значениями, выбранными пользователем, причем для определенности отдельные слова этих конструкций связываются между собой символом подчеркивания (_); термины таблица, столбец, ... – заменяют (с целью сокращения текста синтаксических конструкций) термины имя_таблицы, имя_столбца, ..., соответственно; термин таблица – используется для обобщения таких видов таблиц, как базовая_таблица, представление или псевдоним; здесь псевдоним служит для временного (на момент выполнения запроса) переименования и (или) создания рабочей копии базовой_таблицы (представления).
Предложение SELECT (выбрать) имеет следующий формат:
подзапрос [UNION [ALL] подзапрос] ... [ORDER BY {[таблица.]столбец | номер_элемента_SELECT} [[ASC] | DESC] [,{[таблица.]столбец | номер_элемента_SELECT} [[ASC] | DESC]] ...;
и позволяет объединить (UNION) а затем упорядочить ( ORDER BY) результаты выбора данных, полученных с помощью нескольких "подзапросов". При этом упорядочение можно производить в порядке возрастания - ASC (ASCending) или убывания DESC (DESCending), а по умолчанию принимается ASC.
В этом предложении подзапрос позволяет указать условия для выбора нужных данных и (если требуется) их обработки
SELECT (выбрать) данные из указанных столбцов и (если необходимо) выполнить перед выводом их преобразование в соответствии с указанными выражениями и (или) функциями FROM (из) перечисленных таблиц, в которых расположены эти столбцы WHERE (где) строки из указанных таблиц должны удовлетворять указанному перечню условий отбора строк GROUP BY (группируя по) указанному перечню столбцов с тем, чтобы получить для каждой группы единственное агрегированное значение, используя во фразе SELECT SQL-функции SUM (сумма), COUNT (количество), MIN (минимальное значение), MAX (максимальное значение) или AVG (среднее значение) HAVING (имея) в результате лишь те группы, которые удовлетворяют указанному перечню условий отбора групп
и имеет формат
SELECT [[ALL] | DISTINCT]{ * | элемент_SELECT [,элемент_SELECT] ...} FROM {базовая_таблица | представление} [псевдоним] [,{базовая_таблица | представление} [псевдоним]] ... [WHERE фраза] [GROUP BY фраза [HAVING фраза]];
Элемент_SELECT - это одна из следующих конструкций:
[таблица.]* | значение | SQL_функция | системная_переменная
где значение – это:
[таблица.]столбец | (выражение) | константа | переменная
Синтаксис выражений имеет вид
( {[ [+] | - ] {значение | функция_СУБД} [ + | - | * | ** ]}... )
а синтаксис SQL_функций – одна из следующих конструкций:
{SUM|AVG|MIN|MAX|COUNT} ( [[ALL]|DISTINCT][таблица.]столбец )
{SUM|AVG|MIN|MAX|COUNT} ( [ALL] выражение )
COUNT(*)
Фраза WHERE включает набор условий для отбора строк:
WHERE [NOT] WHERE_условие [[AND|OR][NOT] WHERE_условие]...
где WHERE_условие – одна из следующих конструкций:
значение { = | <> | < | | >= } { значение | ( подзапрос ) }
значение_1 [NOT] BETWEEN значение_2 AND значение_3
значение [NOT] IN { ( константа [,константа]... ) | ( подзапрос ) }
значение IS [NOT] NULL
[таблица.]столбец [NOT] LIKE 'строка_символов' [ESCAPE 'символ']
EXISTS ( подзапрос )
Кроме традиционных операторов сравнения (= | <> | < | <= | > | >=) в WHERE фразе используются условия BETWEEN (между), LIKE (похоже на), IN (принадлежит), IS NULL (не определено) и EXISTS (существует), которые могут предваряться оператором NOT (не). Критерий отбора строк формируется из одного или нескольких условий, соединенных логическими операторами:
AND - когда должны удовлетворяться оба разделяемых с помощью AND условия; OR - когда должно удовлетворяться одно из разделяемых с помощью OR условий; AND NOT - когда должно удовлетворяться первое условие и не должно второе; OR NOT - когда или должно удовлетворяться первое условие или не должно удовлетворяться второе,
причем существует приоритет AND над OR (сначала выполняются все операции AND и только после этого операции OR). Для получения желаемого результата WHERE условия должны быть введены в правильном порядке, который можно организовать введением скобок.
При обработке условия числа сравниваются алгебраически - отрицательные числа считаются меньшими, чем положительные, независимо от их абсолютной величины. Строки символов сравниваются в соответствии с их представлением в коде, используемом в конкретной СУБД, например, в коде ASCII. Если сравниваются две строки символов, имеющих разные длины, более короткая строка дополняется справа пробелами для того, чтобы они имели одинаковую длину перед осуществлением сравнения.
Наконец, синтаксис фразы GROUP BY имеет вид
GROUP BY [таблица.]столбец [,[таблица.]столбец] ... [HAVING фраза]
GROUP BY инициирует перекомпоновку формируемой таблицы по группам, каждая из которых имеет одинаковое значение в столб-цах, включенных в перечень GROUP BY. Далее к этим группам применяются агрегирующие функции, указанные во фразе SELECT, что приводит к замене всех значений группы на единственное значение (сумма, количество и т.п.).
С помощью фразы HAVING (синтаксис которой почти не отличается от синтаксиса фразы WHERE)
HAVING [NOT] HAVING_условие [[AND|OR][NOT] HAVING_условие]...
можно исключить из результата группы, не удовлетворяющие заданным условиям:
значение { = | <> | < | <= | > | >= } { значение | ( подзапрос ) | SQL_функция }
{значение_1 | SQL_функция_1} [NOT] BETWEEN {значение_2 | SQL_функция_2} AND {значение_3 | SQL_функция_3}
{значение | SQL_функция} [NOT] IN { ( константа [,константа]... ) | ( подзапрос ) }
{значение | SQL_функция} IS [NOT] NULL
[таблица.]столбец [NOT] LIKE 'строка_символов' [ESCAPE 'символ']
EXISTS ( подзапрос )
1.3 | Содержание | 2.2.1
Простая выборка
Запрос выдать название, статус и адрес поставщиков
SELECT Название, Статус, Адрес FROM Поставщики;
дает результат, приведенный на рис. 2.1,а.
При необходимости получения полной информации о поставщиках, можно было бы дать запрос
SELECT ПС, Название, Статус, Город, Адрес, Телефон FROM Поставщики;
или использовать его более короткую нотацию:
SELECT * FROM Поставщики;
Здесь "звездочка" (*) служит кратким обозначением всех имен полей в таблице, указанной во фразе FROM. При этом порядок вывода полей соответствует порядку, в котором эти поля определялись при создании таблицы.
Еще один пример. Выдать основу всех блюд:
SELECT Основа FROM Блюда;
дает результат, показанный на рис. 2.1,б.
Судак | 190. | 80. | 0. | 1870 | 270 | 0 | 1.1 | 10. | 30 |
а) | б) | в) |
Рис. 2.1. Примеры простой выборки
SQL-функции
В SQL существует ряд специальных стандартных функций (SQL-функций). Кроме специального случая COUNT(*) каждая из этих функций оперирует совокупностью значений столбца некоторой таблицы и создает единственное значение, определяемое так:
COUNT - число значений в столбце, SUM - сумма значений в столбце, AVG - среднее значение в столбце, MAX - самое большое значение в столбце, MIN - самое малое значение в столбце.
Для функций SUM и AVG рассматриваемый столбец должен содержать числовые значения.
Следует отметить, что здесь столбец - это столбец виртуальной таблицы, в которой могут содержаться данные не только из столбца базовой таблицы, но и данные, полученные путем функционального преобразования и (или) связывания символами арифметических операций значений из одного или нескольких столбцов. При этом выражение, определяющее столбец такой таблицы, может быть сколь угодно сложным, но не должно содержать SQL-функций (вложенность SQL-функций не допускается). Однако из SQL-функций можно составлять любые выражения.
Аргументу всех функций, кроме COUNT(*), может предшествовать ключевое слово DISTINCT (различный), указывающее, что избыточные дублирующие значения должны быть исключены перед тем, как будет применяться функция. Специальная же функция COUNT(*) служит для подсчета всех без исключения строк в таблице (включая дубликаты).
2.4 | Содержание | 2.5.2
Вовлечение неопределенного значения (NULL-значения)
Как было рассказано в п.2.2.3, если при загрузке данных не введено значение в какое-либо поле таблицы, то СУБД поместит в него NULL-значение. Аналогичное значение можно ввести в поле таблицы, выполняя операцию изменения данных. Так, при отсутствии сведений о наличии у поставщиков судака и моркови в столбцы Цена и К_во соответствующих строк таблицы Поставки вводится NULL и там будет храниться код NULL-значения, а не 0, 0. или пробел. (Отметим, что в распечатке таблицы Поставки рис.1.1 в этих местах расположен пробел, установленный в СУБД для представления NULL-значения при выводе на печать).
В этом случае для выявления названий продуктов, отсутствующих в кладовой, шеф-повар может дать запрос
Овощи |
Мясо |
Овощи |
Рыба |
Рыба |
Мясо |
Молоко |
Молоко |
... |
Кофе |
Основа |
Кофе |
Крупа |
Молоко |
Мясо |
Овощи |
Рыба |
Фрукты |
Яйца |
Естественно, что для выявления продуктов, существующих в кладовой, следует дать запрос
SELECT DISTINCT ПР FROM Наличие WHERE К_во IS NOT NULL;
Использование условий
столбец IS NULL и столбец IS NOT NULL
вместо, например,
столбец = NULL и столбец <> NULL
связано с тем, что ничто - и даже само NULL-значение - не считается равным другому NULL-значению. (Несмотря на это, два неопределенных значения рассматриваются, однако, как дубликаты друг друга при исключении дубликатов, и предложение SELECT DISTINCT даст в результате не более одного NULL-значения.)
2.3.4 | Содержание | 2.4
Выборка с упорядочением
Синтаксис фразы упорядочения был дан в п. 2.1. Простейший вариант этой фразы - упорядочение строк результата по значению одного из столбцов с указанием порядка сортировки или без такого указания. (По умолчанию строки будут сортироваться в порядке возрастания значений в указанном столбце.)
Например, выдать перечень продуктов и содержание в них основных веществ в порядке убывания содержания белка
SELECT DISTINCT ПР FROM Наличие WHERE К_во IS NULL; |
2 9 |
SELECT Продукт, Белки, Жиры, Углев FROM Продукты ORDER BY Белки DESC;
ПродуктБелкиЖирыУглев . . .При включении в список ORDER BY нескольких столбцов СУБД сортирует строки результата по значениям первого столбца списка пока не появится несколько строк с одинаковыми значениями данных в этом столбце. Такие строки сортируются по значениям следующего столбца из списка ORDER BY и т.д.
Например, выдать содержимое таблицы Блюда, отсортировав ее строки по видам блюд и основе:
Судак | 190. | 80. | 0. |
Говядина | 189. | 124. | 0. |
Творог | 167. | 90. | 13. |
Яйца | 127. | 115. | 7. |
Кофе | 127. | 36. | 9. |
Мука | 106. | 13. | 732. |
SELECT * FROM Блюда ORDER BY В Основа;
БЛБлюдоВОснова Выход Труд . . . . . . . . .Кроме того, в список ORDER BY можно включать не только имя столбца, а его порядковую позицию в перечне SELECT. Благодаря этому возможно упорядочение результатов на основе вычисляемых столбцов, не имеющих имен.
Например, запрос
SELECT Продукт, ((Белки+Углев)*4.1+Жиры*9.3) FROM Продукты ORDER BY 2;
позволит получить список продуктов, показанный на рис.2.2,в – переупорядоченный по возрастанию значений калорийности список рис.2.2,а.
2.3.5 | Содержание | 2.5.1
Выборка вычисляемых значений
Из синтаксиса фразы SELECT (п.2.1) видно, что в ней может содержаться не только перечень столбцов таблицы или символ *, но и выражения.
Например, если нужно получить значение калорийности всех продуктов, то можно учесть, что при окислении 1 г углеводов или белков в организме освобождается в среднем 4.1 ккал, а при окислении 1 г жиров - 9.3 ккал, и выдать запрос:
SELECT Продукт, ((Белки+Углев)*4.1+Жиры*9.3) FROM Продукты;
результат которого приведен на рис. 2.2,а.
21 | Пудинг рисовый | Г | Крупа | 160. | 6 |
20 | Каша рисовая | Г | Крупа | 210. | 4 |
18 | Сырники | Г | Молоко | 220. | 4 |
16 | Драчена | Г | Яйца | 180. | 4 |
28 | Крем творожный | Д | Молоко | 160. | 4 |
26 | Яблоки печеные | Д | Фрукты | 160. | 3 |
7 | Сметана | З | Молоко | 140. | 1 |
8 | Творог | З | Молоко | 140. | 2 |
2 | Салат мясной | З | Мясо | 200. | 4 |
6 | Мясо с гарниром | З | Мясо | 250. | 3 |
1 | Салат летний | З | Овощи | 200. | 3 |
а) | б) | в) |
В подобных запросах можно использовать и другие операторы сравнения (<>, <=, <, >= или >), однако, если вложенный подзапрос возвращает более одного значения и не используется оператор IN, будет возникать ошибка.
3.3.3 | Содержание | 3.3.5
Вставка единственной записи в таблицу
Добавить в таблицу Блюда блюдо:
Шашлык (БЛ - 34, Блюдо - Шашлык, В - Г, Основа - Мясо, Выход - 150)
при неизвестной пока трудоемкости приготовления этого блюда.
INSERT INTO Блюда (БЛ, Блюдо, В, Основа, Выход) VALUES (34, 'Шашлык', 'Г', 'Мясо', 150);
Создается новая запись для блюда с номером 34, с неопределенным значением в столбце Труд.
Порядок полей в INSERT не обязательно должен совпадать с порядком полей, в котором они определялись при создании таблицы. Вполне допустима и такая версия предыдущего предложения:
INSERT INTO Блюда (Основа, В, Блюдо, БЛ, Выход) VALUES ('Мясо', 'Г', 'Шашлык', 34, 150);
При известной трудоемкости приготовления шашлыка (например, 5 коп) сведения о нем можно ввести с помощью укороченного предложения:
INSERT INTO Блюда VALUES (34, 'Шашлык', 'Г', 'Мясо', 150, 5);
в котором должен соблюдаться строгий порядок перечисления вводимых значений, так как, не имея перечня загружаемых столб-цов, СУБД может использовать лишь перечень, который определен при создании модифицируемой таблицы.
В предыдущих примерах проводилась модификация стержневой сущности, т.е. таблицы с первичным ключом БЛ (см.п.2.4 в литературе [2]). Почти все СУБД имеют механизмы для предотвращения ввода не уникального первичного ключа, например, ввода "Шашлыка" под номером, меньшим 34. А как быть с ассоциациями или другими таблицами, содержащими внешние ключи?
Пусть, например, потребовалось добавить в рецепт блюда Салат летний (БЛ = 1) немного (15 г) лука (ПР = 10), и мы воспользовались предложением
INSERT INTO Состав (БЛ, ПР, Вес) VALUES (1, 10, 15);
Подобно операции DELETE операция INSERT может нарушить непротиворечивость базы данных. Если не принять специальных мер, то СУБД не проверяет, имеется ли в таблице Блюда блюдо с первичным ключом БЛ = 1 и в таблице Продукты - продукт с первичным ключом ПР = 10. Отсутствие любого из этих значений породит противоречие: в базе появится ссылка на несуществующую запись. Проблемы, возникающие при использовании внешних ключей, подробно рассмотрены в литературе [2], а здесь отме-тим, что все "приличные" СУБД имеют механизмы для предотв-ращения ввода записей со значениями внешних ключей, отсутст-вующих среди значений соответствующих первичных ключей.
4.2 | Содержание | 4.3.2
Вставка множества записей
Создать временную таблицу К_меню, содержащую калорийность и стоимость всех блюд, которые можно приготовить из имеющихся продуктов. (Эта таблица будет использоваться шеф-поваром для составления меню на следующий день.)
Для создания описания временной таблицы можно, например, воспользоваться предложением CREATE TABLE (см.п.5.2)
CREATE TABLE К_меню ( Вид CHAR (10), Блюдо CHAR (60), Калор_блюда INTEGER, Стоим_блюда REAL);
а для ее загрузки данными – предложение INSERT с вложенным подзапросами:
INSERT INTO К_меню SELECT Вид, Блюдо, INT(SUM(((Белки+Углев)*4.1+Жиры*9.3) * Вес/1000)), (SUM(Стоимость/К_во*Вес/1000) + MIN(Труд/100)) FROM Блюда, Вид_блюд, Состав, Продукты, Наличие WHERE Блюда.БЛ = Состав.БЛ AND Состав.ПР = Продукты.ПР AND Состав.ПР = Наличие.ПР AND Блюда.В = Вид_блюд.В AND БЛ NOT IN ( SELECT БЛ FROM Состав WHERE ПР IN ( SELECT ПР FROM Наличие WHERE К_во = 0)) GROUP BY Вид, Блюдо ORDER BY Вид, 3;
В этом запросе предложение SELECT выполняется так же, как обычно (см. описание запроса в п.3.6), но результат не выводится на экран, а копируется в таблицу К_меню. Теперь с этой копией можно работать как с обычной базовой таблицей (Блюда, Про-дукты,...), т.е. выбирать из нее даннные на экран или принтер, обновлять в ней данные и т.п. Никакая из этих операций не будет оказывать влияния на исходные данные (например, изменение в ней названия блюда Салат летний на Салат весенний не приведет к подобному изменению в таблице Блюда, где сохранится старое название). Так как это может привести к противоречиям, то подобные временные таблицы уничтожают после их использования. Поэтому программа, обслуживающая шеф-повара, должна исполнять предложение DROP TABLE К_меню после того, как будет закончено составление меню.
4.3.1 | Содержание | 4.3.3
Запросы, использующие EXISTS
Квантор EXISTS (существует) - понятие, заимствованное из формальной логики. В языке SQL предикат с квантором существования представляется выражением EXISTS (SELECT * FROM ...).
Такое выражение считается истинным только тогда, когда результат вычисления "SELECT * FROM ..." является непустым множеством, т.е. когда существует какая-либо запись в таблице, указанной во фразе FROM подзапроса, которая удовлетворяет условию WHERE подзапроса. (Практически этот подзапрос всегда будет коррелированным множеством.)
Рассмотрим примеры. Выдать названия поставщиков, поставляющих продукт с номером 11.
Говядина | 1928.1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Судак | 1523. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Масло | 8287.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Майонез | 6464.7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Яйца | 1618.9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Сметана | 3011.4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Молоко | 605.1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Творог | 1575. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Морковь | 349.6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Лук | 459.2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Помидоры | 196.8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Зелень | 118.9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Рис | 3512.1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Мука | 3556.7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Яблоки | 479.7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Сахар | 4091.8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Кофе | 892.4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Продукт Как уже отмечалось в п.3.3.1, при обработке полного запроса система выполняет прежде всего вложенный подзапрос. Этот подзапрос выдает множество номеров поставщиков, которые поставляют продукт с кодом ПР = 11, а именно множество (1, 5, 6, 8). Поэтому первоначальный запрос эквивалентен такому простому запросу: SELECT Название, Статус FROM Поставщики WHERE ПС IN (1, 5, 6, 8); Подзапрос с несколькими уровнями вложенности можно проиллюстрировать на том же примере. Пусть требуется узнать не поставщиков продукта 11, как это делалось в предыдущих запросах, а поставщиков помидоров, являющихся продуктом с номером 11. Для этого можно дать запрос SELECT Название, Статус FROM Поставщики WHERE ПС IN ( SELECT ПС FROM Поставки WHERE ПР IN ( SELECT ПР FROM Продукты WHERE Продукт = 'Помидоры' )); В данном случае результатом самого внутреннего подзапроса является только одно значение (11). Как уже было показано выше, подзапрос следующего уровня в свою очередь дает в результате множество (1, 5, 6, 8). Последний, самый внешний SELECT, вычисляет приведенный выше окончательный результат. Вообще допускается любая глубина вложенности подзапросов. Тот же результат можно получить с помощью соединения SELECT Название, Статус FROM Поставщики, Поставки, Продукты WHERE Поставщики.ПС = Поставки.ПС AND Поставки.ПР = Продукты.ПР AND Продукт = 'Помидоры'; При выполнении этого компактного запроса система должна одновременно обрабатывать данные из трех таблиц, тогда как в предыдущем примере эти таблицы обрабатываются поочередно. Естественно, что для их реализации тебуются различные ресурсы памяти и времени, однако этого невозможно ощутить при работе с ограниченным объемом данных в иллюстративной базе ПАНСИОН. 3.3.1 | Содержание | 3.3.3 Реализация операций реляционной алгебры предложением SELECTС помощью предложения SELECT можно реализовать любую операцию реляционной алгебры [2]. Селекция (горизонтальное подмножество) таблицы создается из тех ее строк, которые удовлетворяют заданным условиям. Пример: SELECT * FROM Блюда WHER Основа = 'Молоко' AND Выход > 200; Проекция (вертикальное подмножество) таблицы создается из указанных ее столбцов (в заданном порядке) с последующим исключением избыточных дубликатов строк. Пример: SELECT DISTINCT Блюдо, Выход, Основа FROM Блюда; Объединение двух таблиц содержит те строки, которые есть либо в первой, либо во второй, либо в обеих таблицах. Пример: SELECT Блюдо, Основа, Выход FROM Блюда WHER Основа = 'Овощи' UNION SELECT Блюдо, Основа, Выход FROM Блюда WHER В = 'Г'; Пересечение двух таблиц содержит только те строки, которые есть и в первой, и во второй. Пример: SELECT БЛ FROM Состав WHERE БЛ IN ( SELECT БЛ FROM Меню); Разность двух таблиц содержит только те строки, которые есть в первой, но отсутствуют во второй. Пример: SELECT БЛ FROM Состав WHERE БЛ NOT IN ( SELECT БЛ FROM Меню); Декартово произведение таблиц и различные виды соединений были подробно рассмотрены в п. 3.2.1-3.2.6. Здесь опущено лишь достаточно нудное описание редко встречаемой операция деления, которая также может быть реализована предложением SELECT с коррелированными вложенными подзапросами. 3.4 | Содержание | 3.6 с возможностями предложения SELECT показало,Краткое знакомство с возможностями предложения SELECT показало, что с его помощью можно реализовать все реляционные операции. Кроме того, в предложении SELECT выполняются разнообразные вычисления, агрегирование данных, их упорядочение и ряд других операций, позволяющих описать в одном предложении ту работу, для выполнения которой потребовалось бы написать несколько страниц программы на алгоритмических языках Си, Паскаль или на внутренних языках ряда распространенных СУБД. Например, пусть требуется получить калорийность и стоимость тех блюд, для которых: есть все составляющие их продукты; калорийность не превышает 400 ккал; стоимость не превышает 1.5 рубля, а результат надо упорядочить по возрастанию калорийности блюд в рамках их видов. Для этого можно дать запрос, показанный на рис. 3.2, позволяющий получить искомый результат в виде таблицы
ВидБлюдо SELECT Вид, Блюдо, 'калорий -', (SUM(INT((Белки+Углев)*4.1+Жиры*9.3)*Вес/1000)), (SUM(Стоимость/К_во*Вес/1000)+MIN(Труд/100)),’руб’ FROM Блюда, Вид_блюд, Состав, Продукты, Наличие WHERE Блюда.БЛ = Состав.БЛ AND Состав.ПР = Продукты.ПР AND Состав.ПР = Наличие.ПР AND Блюда.В = Вид_блюд.В AND БЛ NOT IN ( SELECT БЛ FROM Состав WHERE ПР IN ( SELECT ПР FROM Наличие WHERE К_во = 0)) GROUP BY Вид, Блюдо HAVING SUM(Стоимость/К_во*Вес/1000+MIN(Труд/100)) < 1.5 AND SUM(((Белки+Углев)*4.1+Жиры*9.3)*Вес/1000) < 400 ORDER BY Вид, 4; Рис. 3.2. Пример сложного запроса Такой результат, нестрого говоря, строился следующим образом. FROM. Эта фраза инициирует создание в рабочей памяти таблицы, являющейся декартовым произведением таблиц Блюда, Вид_блюд, Состав, Продукты и Наличие. WHERE. Эта фраза нужна для преобразования полученного декартова произведения в естественное соединение и удаления из последнего строк с кодами блюд, не обеспеченных продуктами. Естественное соединение образуется путем вычеркивания строк, где не совпадают: код блюда из таблицы Блюда с кодом блюда из таблицы Состав, код продукта из таблицы Состав с кодом продукта из таблицы Продукты и т.д. Обеспеченность блюда всеми продуктами проверяется с помощью последовательности подзапросов. Внутренний подзапрос выдает перечень кодов продуктов, которых нет в кладовой пансионата. Следующий подзапрос выдает коды тех блюд, в состав которых должны входить "отсутствующие" продукты. И, наконец, из естественного соединения вычеркиваются строки с кодами полученных блюд (точнее оставляются строки "Где код блюда не принадлежит перечню кодов блюд, полученному в подзапросе". SELECT. Из полученного соединения удаляются столбцы, не используемые в выражениях SELECT или других фразах. Если в списке SELECT есть выражения (константы), то для хранения их значений формируются дополнительные столбцы и инициируются операции по их заполнению. В рассматриваемом примере будут сохранены столбцы Вид, Блюдо, Белки, Углев, Жиры, Вес, Стоимость, К_во и созданы дополнительные столбцы для формирования и хранения значений стоимости и калорийности составляющих каждого блюда, а также для хранения текстовых констант 'калорий -' и 'руб'. Обратите внимание на прием, использованный при суммировании стоимостей продуктов, входящих в состав блюда, и стоимости его приготовления (Труд): можно ли заменить MIN на MAX или AVG? GROUP BY. Отредактированное естественное соединение группируется по видам блюд и их названиям. Создаются группы горячих блюд, десертов и т.д., а внутри каждой группы создаются подгруппы строк со сведениями о продуктах, относящихся к конкретному блюду группы. SELECT. Каждая подгруппа строк, полученная на предыдущем шаге, преобразуется в единственную строку для результата. В нее заносится вид блюда (общий для всех подгрупп группы), название блюда (общее для всех строк подгруппы), две текстовых константы ('калорий -' и 'руб') и две суммы. Последние формируются путем суммирования тех значений дополнительных столбцов, которые принадлежат подгруппе. HAVING. Сформированные строки, не удовлетворяющие условиям фразы HAVING SUM(Стоимость/К_во*Вес/1000+MIN(Труд/100)) < 1.5 и SUM(((Белки+Углев)*4.1+Жиры*9.3)*Вес/1000) < 400 исключаются из результата предыдущего шага. ORDER BY. Результат шага 6 упорядочивается в соответствии со списком фразы ORDER BY для получения окончательного результата. Сначала строки группируются по видам блюд (в алфавитном порядке), а затем – по значению элемента данных, указанного на четвертом месте фразы SELECT, т.е. по калорийности. Конечно, рассмотренный запрос весьма сложен, но попробуйте написать на любом знакомом вам языке программу, реализующую те же действия, и оцените сложность ее написания и отладки. 3.5 | Содержание | 4.1 Системный каталогСистемный каталог - это набор таблиц, в которых содержится информация, необходимая для правильного функционирования СУБД: о поддерживаемых базах данных и их базовых таблицах, представлениях, курсорах, индексах, пользователях и их правах доступа к информации, правилах модификации данных и т.д. В разных СУБД, поддерживающих SQL, существует от десятка до нескольких десятков системных таблиц, структура которых ничем не отличается от уже знакомой нам структуры пользовательских таблиц. Так, в каждой строке системной таблицы SYSTABLES хранится описание одной из таблиц пользовательских или системной баз данных. Для каждой из них указывается имя таблицы, имя пользователя, который создал эту таблицу, число столбцов в ней и ряд других элементов информации. В таблице SYSCOLUMNS содержится строка для каждого столбца каждой таблицы, в которой указано имя столбца, имя таблицы, частью которой является данный столбец, тип данных для этого столбца и много другой информации о столбце. С помощью предложения SELECT пользователь может получить информацию из любой системной таблицы. Например, он может дать запрос на получение имен таблиц, числа их столбцов и строк, владельца и краткого описания (если таковое вводилось в базу данных): SELRCT Tab_name,N_col,N_row,Tab_owner,Comments FROM SYSTABLES; и получить результат, показанный на рис. 5.1,а. Для получения же некоторых данных о столбцах таблицы Блюда можно дать запрос SELECT Col_name, Type, Length, Comments FROM SYSCOLUMNS WHERE Tab_name = 'Блюда'; и получить результат, показанный на рис. 5.1,б. а)
б)
Пользователь, не знакомый со структурой базы данных, может с помощью подобного рода запросов получить информацию о такой структуре. Для этого ему надо владеть языком SQL и немного подумать. В заключение следует отметить, что СУБД не позволяет обновлять каталог с помощью предложений DELETE, INSERT и UPDATE. Обновление проводится только при создании, модификации или уничтожении таблиц, индексов, правил и т.п. с помощью предложений, рассматриваемых ниже. Соединение таблиц с дополнительным условиемПри формировании соединения создается рабочая таблица, к которой применимы все операции, рассмотренные в главе 2: отбор нужных строк соединения (WHERE фраза), упорядочение получаемого результата (ORDER BY фраза) и агрегатирование данных (SQL-функции и GROUP BY фраза). Например, для получения перечня блюд, предлагаемых в меню на завтрак, можно сформировать запрос на основе композиции (п. 3.2.4): SELECT Вид, Блюдо, Основа, Выход, 'Номер -', БЛ FROM Меню, Трапезы, Вид_блюд, Блюда WHERE Меню.Т = Трапезы.Т AND Меню.В = Вид_блюд.В AND Меню.БЛ = Блюда.БЛ AND Трапеза = ’Завтрак’; Получим ВидБлюдоОсноваВыход'Номер -'БЛВ п.3.6 можно познакомиться с достаточно полным примером соединения таблиц с различными дополнительными фразами. 3.2.5 | Содержание | 3.2.7 Соединение таблицы со своей копиейВ ряде приложений возникает необходимость одновременной обработки данных какой-либо таблицы и одной или нескольких ее копий, создаваемых на время выполнения запроса. Например, при создании списков студентов (таблица Студенты) возможен повторный ввод данных о каком-либо студенте с присвоением ему второго номера зачетной книжки. Для выявления таких ошибок можно соединить таблицу Студенты с ее временной копией, установив в WHERE фразе равенство значений всех одноименных столбцов этих таблиц кроме столбцов с номером зачетной книжки (для последних надо установить условие неравенства значений). Временную копию таблицы можно сформировать, указав имя псевдонима за именем таблицы во фразе FROM. Так, с помощью фразы FROM Блюда X, Блюда Y, Блюда Z будут сформированы три копии таблицы Блюда с именами X, Y и Z. В качестве примера соединения таблицы с ней самой сформируем запрос на вывод таких пар блюд таблицы Блюда, в которых совпадает основа, а название первого блюда пары меньше (по алфавиту), чем номер второго блюда пары. Для этого можно создать запрос с одной копией таблицы Блюда (Копия): SELECT Блюдо, Копия.Блюдо, Основа FROM Блюда, Блюда Копия WHERE Основа = Копия.Основа AND Блюдо < Копия.Блюдо; или двумя ее копиями (Первая и Вторая): SELECT Первая.Блюдо, Вторая.Блюдо, Основа FROM Блюда Первая, Блюда Вторая WHERE Первая.Основа = Вторая.Основа AND Первая.Блюдо < Вторая.Блюдо; Получим результат вида
3.2.6 | Содержание | 3.3.1 Создание и уничтожение базовых таблицБазовые таблицы описываются в SQL с помощью предложения CREATE TABLE (создать таблицу), синтаксис которого имеет небольшие различия в различных СУБД. Однако все они поддерживают следующую минимальную форму: CREATE TABLE базовая_таблица (столбец тип_данных [NOT NULL] [,столбец тип_данных [NOT NULL]] ...); где тип_данных должен принадлежать к одному из типов данных, поддерживаемых СУБД (например, одному из типов данных, перечисленных в п.1.2). Так, описание таблицы Блюда может быть записано в виде CREATE TABLE Блюда ( БЛ SMALLINT NOT NULL, Блюда CHAR (70) NOT NULL, В CHAR (1), Основа CHAR (10), Выход FLOAT, Труд SMALLINT ); В результате создается пустая базовая таблица Блюда, а в системный каталог помещается строка, описывающая эту таблицу. Отметим, что в профессиональных СУБД имя таблицы дополняется именем пользователя, который издал предложение CREATE TABLE. Если этот пользователь зарегистрирован в системе под именем Kirillov, то в каталоге будет зарегистрирована таблица Kirillov.Блюда и указанный пользователь может обращаться к ней по имени Kirillov.Блюда или по сокращенному имени Блюда, которое использовалось во всех предшествующих примерах и будет использоваться далее. Конструкция NOT NULL запрещает использование неопределенного значения, т.е. специального значения, которое вводится для представления "неизвестного значения" или "неприменимого значения". Например, строка поставки таблицы Поставки может содержать неопределенное значение в столбце Цена и (или) К_во (извесно, что поставщик поставляет указанный продукт, но на данный момент неизвестна цена этого продукта и (или) объем поставки). Существующую базовую таблицу можно в любой момент уничтожить с помощью предложения DROP TABLE (уничтожить таблицу): DROP TABLE базовая_таблица; по которому удаляется описание таблицы, ее данные, связанные с ней представления и индексы, построенные для столбцов таблицы (см. п. 5.3). В SQL существует также предложение ALTER TABLE (изменить таблицу), которое позволяет добавить справа к таблице новый столбец, т.е. модифицировать описание табицы. Так как без него "можно жить", а объем книги ограничен, то мы не будем здесь описывать это предложение. 5.1 | Содержание | 5.3 Создание и уничтожение представленийВ п.1.3 уже обсуждалось это понятие, а также приводились примеры его создания и использования. Напомним, что представление - это виртуальная таблица, которая сама по себе не существует, но для пользователя выглядит таким образом, как будто она существует. Представление не поддерживаются его собственными физическими хранимыми данными. Вместо этого в каталоге таблиц хранится определение, оговаривающее, из каких столбцов и строк других таблиц оно должно быть сформировано при реализации SQL-предложения на получение данных из представления или на модификацию таких данных. Синтаксис предложения CREATE VIEW имеет вид CREATE VIEW имя_представления [(столбец[,столбец] ...)] AS подзапрос [WITH CHECK OPTION]; где подзапрос, следующий за AS и являющийся определением данного представления, не исполняется, а просто сохраняется в каталоге; необязательная фраза "WITH CHECK OPTION" (с проверкой) указывает, что для операций INSERT и UPDATE над этим пред-ставлением должна осуществляться проверка, обеспечивающая удовлетворение WHERE фразы подзапроса; список имен столбцов должен быть обязательно определен лишь в тех случаях, когда: а) хотя бы один из столбцов подзапроса не имеет имени (создается с помощью выражения, SQL-функции или константы); б) два или более столбцов подзапроса имеют одно и то же имя; если же список отсутствует, то представление наследует имена столбцов из подзапроса. Например, создадим представление Мясные_блюда CREATE VIEW Мясные_блюда AS SELECT БЛ, Блюдо, В, Выход FROM Блюда WHERE Основа = 'Мясо'; которое может рассматриваться пользователем как новая таблица в базе данных. Уничтожение ненужных представлений выполняется с помощью предложения DROP VIEW (уничтожить представление), имеющего следующий формат: DROP VIEW представление; 5.3 | Содержание | 5.4.2 Тета-соединение таблицВ базе данных ПАНСИОН трудно подобрать несложный пример, иллюстрирующий тета-соединение таблиц. Поэтому сконструируем такой надуманный запрос: SELECT Вид_блюд.*, Трапезы.* FROM Вид_блюд, Трапезы WHERE Вид > Трапеза; позволяющий выбрать из полученного в п.3.2.1 декартова произведения таблиц Вид_блюд и Трапезы лишь те строки, в которых значение трапезы "меньше" (по алфавиту) значения вида блюда:
3.2.4 | Содержание | 3.2.6 Удаление единственной записиУдалить поставщика с ПС = 7. DELETE FROM Поставщики WHERE ПС = 7; Если таблица Поставки содержит в момент выполнения этого предложения какие-либо поставки для поставщика с ПС = 7, то такое удаление нарушит непротиворечивость базы данных. К сожалению нет операции удаления, одновременно воздействующей на несколько таблиц. Однако в некоторых СУБД реализованы механизмы поддержания целостности (см.п.2.5 в литературе [2]), позволяющие отменить некорректное удаление или каскадировать удаление на несколько таблиц. Удаление множества записейУдалить все поставки. DELETE FROM Поставки; Поставки - все еще известная таблица, но в ней теперь нет строк. Для уничтожения таблицы надо выполнить операцию DROP TABLE Поставки (см.п.5.2). Удалить все мясные блюда. DELETE FROM Блюда WHERE Основа = 'Мясо'; Удаление с вложенным подзапросомУдалить все поставки для поставщика из Паневежиса. DELETE FROM Поставки WHERE ПС IN (SELECT ПС FROM Поставщики WHERE Город = 'Паневежис'); 4.1 | Содержание | 4.3.1 Виды вложенных подзапросовВложенный подзапрос - это подзапрос, заключенный в круглые скобки и вложенный в WHERE (HAVING) фразу предложения SELECT или других предложений, использующих WHERE фразу. Вложенный подзапрос может содержать в своей WHERE (HAVING) фразе другой вложенный подзапрос и т.д. Нетрудно догадаться, что вложенный подзапрос создан для того, чтобы при отборе строк таблицы, сформированной основным запросом, можно было использовать данные из других таблиц (например, при отборе блюд для меню использовать данные о наличии продуктов в кладовой пансионата). Существуют простые и коррелированные вложенные подзапросы. Они включаются в WHERE (HAVING) фразу с помощью условий IN, EXISTS или одного из условий сравнения ( = | <> | < | <= | > | >= ). Простые вложенные подзапросы обрабатываютя системой "снизу вверх". Первым обрабатывается вложенный подзапрос самого нижнего уровня. Множество значений, полученное в результате его выполнения, используется при реализации подзапроса более высокого уровня и т.д. Запросы с коррелированными вложенными подзапросами обрабатываются системой в обратном порядке. Сначала выбирается первая строка рабочей таблицы, сформированной основным запросом, и из нее выбираются значения тех столбцов, которые используются во вложенном подзапросе (вложенных подзапросах). Если эти значения удовлетворяют условиям вложенного подзапроса, то выбранная строка включается в результат. Затем выбирается вторая строка и т.д., пока в результат не будут включены все строки, удовлетворяющие вложенному подзапросу (последовательности вложенных подзапросов). Следует отметить, что SQL обладает большой избыточностью в том смысле, что он часто предоставляет несколько различных способов формулировки одного и того же запроса. Поэтому во многих примерах данной главы будут использованы уже знакомые нам по предыдущей главе концептуальные формулировки запросов. И несмотря на то, что часть из них успешнее реализуется с помощью соединений, здесь все же будут приведены их варианты с использованием вложенных подзапросов. Это связано с необходимостью детального знакомства с созданием и принципом выполнения вложенных подзапросов, так как существует немало задач (особенно на удаление и изменение данных), которые не могут быть реализованы другим способом. Кроме того, разные формулировки одного и того же запроса требуют для своего выполнения различных ресурсов памяти и могут значительно отличаться по времени реализации в разных СУБД. 3.2.7 | Содержание | 3.3.2 Вложенный подзапрос с оператором сравнения, отличным от INВыдать номера поставщиков, находящихся в том же городе, что и поставщик с номером 6.
SELECT ПС FROM Поставщики WHERE Город = ( SELECT Город FROM Поставщики WHERE ПС = 6 ); | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6 |
SELECT Название FROM Поставщики WHERE EXISTS ( SELECT * FROM Поставки WHERE ПС = Поставщики.ПС AND ПР = 11 ); |
Система последовательно выбирает строки таблицы Поставщики, выделяет из них значения столбцов Название и ПС, а затем проверяет, является ли истинным условие существования, т.е. су-ществует ли в таблице Поставки хотя бы одна строка со значением ПР=11 и значением ПС, равным значению ПС, выбранному из таблицы Поставщики. Если условие выполняется, то полученное значение столбца Название включается в результат.
Предположим, что первые значения полей Название и ПС равны, соответственно, 'СЫТНЫЙ' и 1. Так как в таблице Поставки есть строка с ПР=11 и ПС=1, то значение 'СЫТНЫЙ' должно быть включено в результат.
Хотя этот первый пример только показывает иной способ формулировки запроса для задачи, решаемой и другими путями (с помощью оператора IN или соединения), EXISTS представляет собой одну из наиболее важных возможностей SQL. Фактически любой запрос, который выражается через IN, может быть альтернативным образом сформулирован также с помощью EXISTS. Однако обратное высказывание несправедливо.
Выдать название и статус поставщиков, не поставляющих продукт с номером 11.
СЫТНЫЙ |
УРОЖАЙ |
КОРЮШКА |
ЛЕТО |
SELECT Название, Статус FROM Поставщики WHERE NOT EXISTS ( SELECT * FROM Поставки WHERE ПС = Поставщики.ПС AND ПР = 11 ); |
3.3.5 | Содержание | 3.3.7
Безопасность и санкционирование доступа
В контексте баз данных термин безопасность означает защиту данных от несанкционированного раскрытия, изменения или уничтожения. SQL позволяет индивидуально защищать как целые таблицы, так и отдельные их поля. Для этого имеются две более или менее независимые возможности:
механизм представлений, рассмотреный в предыдущей главе и используемый для скрытия засекреченных данных от пользователей, не обладающих правом доступа;
подсистема санкционирования доступа, позволяющая предоставить указанным пользователям определенные привилегии на доступ к данным и дать им возможность избирательно и динамически передавать часть выделенных привилегий другим пользователям, отменяя впоследствии эти привилегии, если потребуется.
Обычно при установке СУБД в нее вводится какой-то идентификатор, который должен далее рассматриваться как идентификатор наиболее привилегированного пользователя - системного администратора. Каждый, кто может войти в систему с этим идентификатором (и может выдержать тесты на достоверность), будет считаться системным администратором до выхода из системы. Системный администратор может создавать базы данных и имеет все привилегии на их использование. Эти привилегии или их часть могут предоставляться другим пользователям (пользователям с другими идентификаторами). В свою очередь, пользователи, получившие привилегии от системного администратора, могут передать их (или их часть) другим пользователям, которые могут их передать следующим и т.д.
Привилегии предоставляются с помощью предложения GRANT (предоставить), общий формат которого имеет вид
GRANT привилегии ON объект TO пользователи;
В нем "привилегии" - список, состоящий из одной или нескольких привилегий, разделенных запятыми, либо фраза ALL PRIVILEGES (все привилегии); "объект" - имя и, если надо, тип объекта (база данных, таблица, представление, индекс и т.п.); "пользователи" - список, включающий один или более идентификаторов санкционирования, разделенных запятыми, либо специальное ключевое слово PUBLIC (общедоступный).
К таблицам (представлениям) относятся привилегии SELECT, DELETE, INSERT и UPDATE [(столбцы)], позволяющие соответственно считывать (выполнять любые операции, в которых используется SELECT), удалять, добавлять или изменять строки указанной таблицы (изменение можно ограничить конкретными столбцами). Например, предложение
GRANT SELECT, UPDATE (Труд) ON Блюда TO cook;
позволяет пользователю, который представился системе идентификатором cook, использовать информацию из таблицы Блюда, но изменять в ней он может только значения столбца Труд.
Если пользователь USER_1 предоставил какие-либо привилегии другому пользователю USER_2, то он может впоследствии отменить все или некоторые из этих привилегий. Отмена осуществляется с помощью предложения REVOKE (отменить), общий формат которого очень похож на формат предложения GRANT:
REVOKE привилегии ON объект FROM пользователи;
Например, можно отобрать у пользователя cook право изменения значений столбца Труд:
REVOKE UPDATE (Труд) ON Блюда FROM cook;
5.4.4 | Содержание | 6.2
Обработка транзакций
В п.4.4.4 рассматривался пример, в котором требовалось изменить номер продукта ПР = 13 на ПР = 20 и для этого пришлось проводить последовательное изменение четырех таблиц:
UPDATE Продукты UPDATE Состав SET ПР = 20 SET ПР = 20 WHERE ПР = 13; WHERE ПР = 13;
UPDATE Поставки UPDATE Наличие SET ПР = 20 SET ПР = 20 WHERE ПР = 13; WHERE ПР = 13;
Этот пример приведен здесь для иллюстрации того, что единственная, с точки зрения пользователя, операция может потребовать нескольких операций над базой данных. Более того, между этими операциями может даже нарушаться непротиворечивость базы данных. Например, в ней могут временно содержаться некоторые записи поставок, для которых не имеется соответствующих записей поставляемых продуктов. Положение не спасает и перестановка последовательности обновляемых таблиц. Противоречивость исчезнет только после выполнения всех обновлений, т.е. выполнения логической единицы работы - полной замены номера продукта в базе данных (независимо от количества таблиц, в которых встречается номер продукта).
Теперь можно дать определение транзакции. Транзакция или логическая единица работы, - это в общем случае последовательность ряда таких операций, которые преобразуют некоторое непротиворечивое состояние базы данных в другое непротиворечивое состояние, но не гарантируют сохранения непротиворечивости во все промежуточные моменты времени.
Никто кроме пользователя, генерирующего ту или иную последовательность SQL-предложений, не может знать о том, когда может возникнуть противоречивое состояние базы данных и после выполнения каких SQL-предложений оно исчезнет, т.е. база данных вновь станет актуальной. Поэтому в большинстве СУБД создается механизм обработки транзакций, при инициировании которого все изменения данных будут рассматриваются как предварительные до тех пор, пока пользователь (реже система) не выдаст предложения:
COMMIT (фиксировать), превращающее все предварительные обновления в окончательные ("зафиксированные");
ROLLBACK (откат), аннулирующее все предварительные обновления.
Таким образом, транзакцией можно назвать последовательность SQL-предложений, расположенных между "точками синхронизации", учреждаемых в начале выполнения программы и издании COMMIT или ROLLBACK и только в этих случаях. При этом следует иметь в виду, что возможен неявный COMMIT (существует режим AUTOCOMMIT, в котором система издает COMMIT после выполнения каждого SQL-предложения) и ROLLBACK (выполняемый при аварийном завершении программы).
Ясно теперь, что пользователь должен сам решать, включать ли механизм обработки транзакций и если включать, то где издавать COMMIT (ROLLEBACK), т.е. какие последовательности SQL-предложений являются транзакциями.
Теперь о проблемах, связанных с параллельным использованием базы данных множеством разнообразных пользователей.
Большинство СУБД позволяют любому числу транзакций одновременно осуществлять доступ к одной и той же базе данных и в них существуют те или иные механизмы управления параллельными процессами, предотвращающие нежелательные воздействия одних транзакций на другие. По сути это механизм блокирования, главная идея которого достаточно проста. Если транзакции нужны гарантии, что некоторый объект (база данных, таблица, строка или поле), в котором она заинтересована, не будет изменен каким-либо непредсказуемым образом в течение требуемого промежутка времени, она устанавливает блокировку этого объекта. Результат блокировки заключается в том, чтобы изолировать этот объект от других транзакций и, в частности, предотвратить его изменение средствами этих транзакций. Для первой транзакции, таким образом, имеется возможность выполнять предусмотренную в ней обработку, располагая определенными знаниями о том, что объект в запросе будет оставаться в стабильном состоянии до тех пор, пока данная транзакция этого пожелает.
Ограниченный объем книги заставляет нас завершить на самом интересном месте обсуждение чрезвычайно важного вопроса об управлении транзакциями и параллельном их исполнении. С этим материалом мы познакомим вас в следующей книге, посвященной прикладному программированию в среде СУБД. А о средствах SQL, используемых в прикладных программах, будет кратко рассказано далее.
6.1 | Содержание | 6.3
Прикладное программирование
В предыдущих главах, рассматривая предложения SQL, мы практически не оговаривали, откуда попадают в СУБД такие запросы. Молчаливо предполагалось, что язык используется в интерактивном режиме и запросы вводятся с клавиатуры. Однако все предложения SQL, которые можно ввести с терминала, можно использовать также в прикладной программе.
Многие современные СУБД имеют собственные языки программирования, ряд которых включает в себя SQL. Другие работают с программами, написанными на одном из распространенных алгоритмических языков (Си, Паскаль или Фортран), в которые включаются предложения SQL. Для обмена информацией с частями программы, написанными на любых из этих языков, существуют специальные конструкции SQL, позволяющие работать с переменными и (или) отдельными строками таблиц.
Переменные включающего языка:
могут появляться в предложениях манипулирования данными языка SQL только во фразах SELECT и INTO предложения SELECT, фразе WHERE предложений SELECT, UPDATE и DELETE, фразе SET предложения UPDATE, фразе VALUES предложения INSERT и, наконец, в качестве элемента выражения во фразах SELECT, WHERE или SET, но не VALUES; должны иметь типы данных, совместимые с типами данных тех столбцов базы данных, с которыми они должны сравниваться, значения которых им должны быть присвоены или которым должны быть присвоены значения переменных; могут иметь имена, совпадающие с именами столбцов базы данных (система различает их по месторасположению в предложениях SQL или по специальному символу, например, ".", устанавливаемому перед именем переменной, когда надо использовать ее значение).
После выполнения любого предложения SQL происходит обновление системной переменной SQLCODE (в нее заносится числовой индикатор состояния). Нулевое значение SQLCODE означает, что данное предложение выполнено успешно. Положительное значение означает, что предложение выполнено, но имела место некоторая исключительная ситуация. Например, значение +100 указывает, что не было найдено никаких данных, удовлетворяющих запросу. Наконец, отрицательное значение указывает, что имела место ошибка и предложение не выполнено. Поэтому за каждым предложением SQL в программе должна следовать проверка значения SQLCODE и должно предприниматься соответствующее действие, если это значение оказалось не таким, которое ожидалось. На практике же такую проверку осуществляют после тех предложений SQL, при выполнении которых возможна исключительная ситуация).
Основная проблема "встраивания" предложения SELECT в программу заключается в том, что SELECT, как правило, порождает таблицу с множеством строк и столбцов, а включающий язык не обладает хорошими средствами, позволяющими оперировать одновременно более чем одной записью (строкой). По этим причинам необходимо обеспечить своего рода мост между уровнем множеств языка SQL и уровнем записей включающего языка. Такой мост обеспечивают курсоры. Курсор состоит, по существу, из некоторого рода указателя, который может использоваться для просмотра множества записей. Поочередно указывая каждую запись в данном множестве, он обеспечивает возможность обращения к этим записям по одной одновременно.
Однако нередко программе требуются в каждый момент времени значения только из одной строки какой-либо таблицы, и для этого используется единичное SELECT, формат которого имеет вид
SELECT [[ALL] | DISTINCT]{ * | элемент_select [,элемент_select] ...} INTO переменная [[INDICATOR] индикаторная_переменная] [,переменная [[INDICATOR] индикаторная_переменная]] ... FROM базовая_таблица | представление [псевдоним] [,базовая_таблица | представление [псевдоним]] ... [WHERE фраза] [GROUP BY фраза [HAVING фраза]];
где элемент_select - это одна из следующих конструкций:
[таблица.]* | [таблица.]столбец | SQL_функция | переменная | (выражение) | системная_переменная
Очевидно, что это описание отличается от описания подзапроса (п.2.1) наличием фразы INTO и включением в список элементов_select переменных. Переменные могут также включаться в выражения и фразы WHERE и HAVING.
Приведем несколько примеров. Получить общий вес продуктов в кладовой пансионата и занести его в переменную Общий_вес:
SELECT SUM(К_во) INTO Общий_вес FROM Наличие;
Здесь определяется единственное значение (сумма данных в столб-це) и поэтому системная переменная SQLCODE устанавливается в нуль.
Однако в следующем примере
SELECT Продукт, К_во INTO Продукт, К_продукта FROM Наличие, Продукты WHERE Наличие.ПР = Продукты.ПР AND ПР IN ( SELECT ПР FROM Продукты WHERE Продукт = 'Икра черная');
где требовалось узнать количество черной икры в кладовой пансионата и занести название этого продукта и его количество в переменные Продукт и К_продукта, соответственно, переменная SQLCODE примет значение +100, так как в кладовой нет икры.
Наконец, в примере
SELECT Продукт, К_во INTO Продукт, К_продукта FROM Наличие, Продукты WHERE Наличие.ПР = Продукты.ПР;
где не указан конкретный продукт и, следовательно, SELECT спродуцирует вывод всей таблицы продуктов, значение SQLCODE будет отрицательным. При этом значения переменных Продукт и К_продукта останутся неизменными, т.е. такими, какими они были после последнего правильного выполнения команды.
В единичном SELECT можно ввести за каждой целевой переменной слово INDICATOR и имя индикаторной переменной. Значения индикаторных переменных не равны нулю только при нулевом значении SQLCODE и NULL-значениях элементов SELECT для соответствующих целевых переменных. Например, если в столбцах К_во и Стоимость продукта 9 хранится значение NULL, то после выполнения запроса
SELECT ПР, К_во, Стоимость INTO ПР INDICATOR Инд1, К_прод INDICATOR Инд2, Стоим INDICATOR Инд3 FROM Наличие WHERE ПР = 9;
будут получены следующие значения переменных: SQLCODE = 0, ПР = 9, Инд1 = 0, Инд2 = Инд3 = -1, а К_прод и Стоим имеют значение NULL.
Переменные можно использовать и в предложениях модификации данных. Приведем несколько примеров.
Изменить цены продуктов ленинградских поставщиков на величину, заданную переменной Измен:
UPDATE Поставки SET Цена = Цена + .Измен WHERE ПС IN (SELECT ПC FROM Поставщики WHERE Город = 'Ленинград');
Удалить все блюда, основа которых указана в переменной Осн:
DELETE FROM Блюда WHERE Основа = .Осн;
Добавить в таблицу Поставщики нового поставщика, атрибуты которого заданы соответствующими переменными ПС, Имя, Статус, Город, а Адрес и Телефон неизвестны:
INSERT INTO Поставщики (ПС, Название, Статус, Город) VALUES (.ПС, .Имя, .Статус, .Город);
В тех же приложениях, где надо отыскивать и обрабатывать множество подходящих записей из одной таблицы или совокупности таблиц базы данных следует использовать курсоры, позволяющие организовать последовательный доступ к строкам какой-либо таблицы (соединению таблиц, представлению и т.п.).
Предложение
DECLARE имя_курсора CURSOR FOR подзапрос
определяет имя курсора и связанный с ним подзапрос. С его помощью идентифицируется некоторое множество столбцов и строк указаной таблицы (совокупности таблиц), которое становится активным множеством для данного курсора. (Точнее говоря, определяется множество частей строк, в которые входят только значения из указанных столбцов.) Курсор идентифицирует также позицию в этом множестве (сначала это позиция его первой записи). Активные множества всегда рассматриваются как упорядоченные. При этом упорядочение определяется фразой ORDER BY, а при ее отсутствии – системой (в порядке загрузки строк в таблицу).
Описанные с помощью DECLARE CURSOR множества используются рядом предложений SQL для удаления отмеченных строк (DELETE), их модификации (UPDATE) или присвоения значений перечисленных в SELECT столбцов переменным, список которых указывается в предложении FETCH (вызвать). Однако перед выполнением этих команд необходимо активизировать курсор, который в этот момент не должен быть открыт. Для этого используется предложение OPEN (OPEN имя_курсора).
Предложение FETCH используется для выборки той записи активного множества, на которую указывает курсор, для присвоения значений столбцов этой записи переменным, перечисленным во фразе INTO, и для перемещения курсора на следующую строку активного множества. При перемещении за последнюю строку переменная SQLCODE примет значение +100.
FETCH имя_курсора INTO переменная [[INDICATOR] индикаторная_переменная] {,переменная [[INDICATOR] индикаторная_переменная]} ...
Команду FETCH обычно помещают в некоторый цикл, размещая непосредственно за ней команду анализа SQLCODE. Это позволяет обнаружить переход от значения 0 на +100 и организовать выход из цикла.
Наконец, следует упомянуть еще два предложения, связанные с курсорами. Это предложение для дезактивации курсора (CLOSE имя_курсора) и предложение для уничтожения курсора (DROP CURSOR имя_курсора).
Мы уже отмечали, что ограниченный объем книги не позволяет подробнее обсудить и должным образом проиллюстрировать использование курсоров. Не затронуты также предложения COMMENT ON (ввести описание таблицы или столбца), CONNECT (открыть базу данных), DISCONNECT (закрыть базу данных), WHENEVER (организовать обработку индикатора ошибки SQL) и несколько предложений, связанных с управлением транзакциями и параллельным их исполнением.
6.2 | Содержание | Литература
Почему SQL?
Все языки манипулирования данными (ЯМД), созданные до появления реляционных баз данных и разработанные для многих систем управления базами данных (СУБД) персональных компьютеров, были ориентированы на операции с данными, представленными в виде логических записей файлов. Это требовало от пользователей детального знания организации хранения данных и достаточных усилий для указания не только того, какие данные нужны, но и того, где они размещены и как шаг за шагом получить их.
Рассматриваемый же ниже непроцедурный язык SQL (Structured Query Language - структуризованный язык запросов) ориентирован на операции с данными, представленными в виде логически взаимосвязанных совокупностей таблиц. Особенность предложений этого языка состоит в том, что они ориентированы в большей степени на конечный результат обработки данных, чем на процедуру этой обработки. SQL сам определяет, где находятся данные, какие индексы и даже наиболее эффективные последовательности операций следует использовать для их получения: не надо указывать эти детали в запросе к базе данных.
Для иллюстрации различий между ЯМД рассмотрим следующую ситуацию. Пусть, например, вы собираетесь посмотреть кинофильм и хотите воспользоваться для поездки в кинотеатр услугами такси. Одному шоферу такси достаточно сказать название фильма - и он сам найдет вам кинотеатр, в котором показывают нужный фильм. (Подобным же образом, самостоятельно, отыскивает запрошенные данные SQL.)
Для другого шофера такси вам, возможно, потребуется самому узнать, где демонстрируется нужный фильм и назвать кинотеатр. Тогда водитель должен найти адрес этого кинотеатра. Может случиться и так, что вам придется самому узнать адрес кинотеатра и предложить водителю проехать к нему по таким-то и таким-то улицам. В самом худшем случае вам, может быть, даже придется по дороге давать указания: "Повернуть налево... проехать пять кварталов... повернуть направо...". (Аналогично больший или меньший уровень детализации запроса приходится создавать пользователю в разных СУБД, не имеющих языка SQL.)
Появление теории реляционных баз данных и предложенного Коддом языка запросов "alpha", основанного на реляционном исчислении [2, 3], инициировало разработку ряда языков запросов, которые можно отнести к двум классам:
Алгебраические языки, позволяющие выражать запросы средствами специализированных операторов, применяемых к отношениям (JOIN - соединить, INTERSECT - пересечь, SUBTRACT - вычесть и т.д.). Языки исчисления предикатов представляют собой набор правил для записи выражения, определяющего новое отношение из заданной совокупности существующих отношений. Другими словами исчисление предикатов есть метод определения того отношения, которое нам желательно получить (как ответ на запроc) из отношений, уже имеющихся в базе данных.
Разработка, в основном, шла в отделениях фирмы IBM (языки ISBL, SQL, QBE) и университетах США (PIQUE, QUEL) [3]. Последний создавался для СУБД INGRES (Interactive Graphics and Retrieval System), которая была разработана в начале 70-х годов в Университете шт. Калифорния и сегодня входит в пятерку лучших профессиональных СУБД. Сегодня из всех этих языков полностью сохранились и развиваются QBE (Query-By-Example - запрос по образцу) и SQL, а из остальных взяты в расширение внутренних языков СУБД только наиболее интересные конструкции.
В начале 80-х годов SQL "победил" другие языки запросов и стал фактическим стандартом таких языков для профессиональных реляционных СУБД. В 1987 году он стал международным стандартом языка баз данных и начал внедряться во все распро-страненные СУБД персональных компьютеров. Почему же это произошло?
Непрерывный рост быстродействия, а также снижение энергопотребления, размеров и стоимости компьютеров привели к резкому расширению возможных рынков их сбыта, круга пользователей, разнообразия типов и цен. Естественно, что расширился спрос на разнообразное программное обеспечение.
Борясь за покупателя, фирмы, производящие программное обеспечение, стали выпускать на рынок все более и более интеллектуальные и, следовательно, объемные программные комплексы. Приобретая (желая приобрести) такие комплексы, многие организации и отдельные пользователи часто не могли разместить их на собственных ЭВМ, однако не хотели и отказываться от нового сервиса. Для обмена информацией и ее обобществления были созданы сети ЭВМ, где обобществляемые программы и данные стали размещать на специальных обслуживающих устройствах - файловых серверах.
СУБД, работающие с файловыми серверами, позволяют множеству пользователей разных ЭВМ (иногда расположенных достаточно далеко друг от друга) получать доступ к одним и тем же базам данных. При этом упрощается разработка различных автоматизированных систем управления организациями, учебных комплексов, информационных и других систем, где множество сотрудников (учащихся) должны использовать общие данные и обмениваться создаваемыми в процессе работы (обучения). Однако при такой идеологии вся обработка запросов из программ или с терминалов пользовательских ЭВМ выполняется на этих же ЭВМ. Поэтому для реализации даже простого запроса ЭВМ часто должна считывать из файлового сервера и (или) записывать на сервер целые файлы, что ведет к конфликтным ситуациям и перегрузке сети.
Для исключения указанных и некоторых других недостатков была предложена технология "Клиент-Сервер", по которой запросы пользовательских ЭВМ (Клиент) обрабатываются на специальных серверах баз данных (Сервер), а на ЭВМ возвращаются лишь результаты обработки запроса. При этом, естественно, нужен единый язык общения с Сервером и в качестве такого языка выбран SQL. Поэтому все современные версии профессиональных реляционных СУБД (DB2, Oracle, Ingres, Informix, Sybase, Progress, Rdb) и даже нереляционных СУБД (например, Adabas) используют технологию "Клиент-Сервер" и язык SQL. К тому же приходят разработчики СУБД персональных ЭВМ, многие из которых уже сегодня снабжены языком SQL.
Бытует мнение: Поскольку большая часть запросов формулируется на SQL, практически безразлично, что это за СУБД - был бы SQL.
Реализация в SQL концепции операций, ориентированных на табличное представление данных, позволило создать компактный язык с небольшим (менее 30) набором предложений. SQL может использоваться как интерактивный (для выполнения запросов) и как встроенный (для построения прикладных программ). В нем существуют:
предложения определения данных (определение баз данных, а также определение и уничтожение таблиц и индексов); запросы на выбор данных (предложение SELECT); предложения модификации данных (добавление, удаление и изменение данных); предложения управления данными (предоставление и отмена привилегий на доступ к данным, управление транзакциями и другие). Кроме того, он предоставляет возможность выполнять в этих предложениях: арифметические вычисления (включая разнообразные функциональные преобразования), обработку текстовых строк и выполнение операций сравнения значений арифметических выражений и текстов; упорядочение строк и (или) столбцов при выводе содержимого таблиц на печать или экран дисплея; создание представлений (виртуальных таблиц), позволяющих пользователям иметь свой взгляд на данные без увеличения их объема в базе данных; запоминание выводимого по запросу содержимого таблицы, нескольких таблиц или представления в другой таблице (реляционная операция присваивания). агрегатирование данных: группирование данных и применение к этим группам таких операций, как среднее, сумма, максимум, минимум, число элементов и т.п.
В SQL используются следующие основные типы данных, форматы которых могут несколько различаться для разных СУБД:
INTEGER - целое число (обычно до 10 значащих цифр и знак); SMALLINT - "короткое целое" (обычно до 5 значащих цифр и знак); DECIMAL(p,q) - десятичное число, имеющее p цифр (0 < p < 16) и знак; с помощью q задается число цифр справа от десятичной точки (q < p, если q = 0, оно может быть опущено); FLOAT - вещественное число с 15 значащими цифрами и целочисленным порядком, определяемым типом СУБД; CHAR(n) - символьная строка фиксированной длины из n символов (0 < n < 256); VARCHAR(n) - символьная строка переменной длины, не превышающей n символов (n > 0 и разное в разных СУБД, но не меньше 4096); DATE - дата в формате, определяемом специальной командой (по умолчанию mm/dd/yy); поля даты могут содержать только реальные даты, начинающиеся за несколько тысячелетий до н.э. и ограниченные пятым-десятым тысячелетием н.э.; TIME - время в формате, определяемом специальной командой, (по умолчанию hh.mm.ss); DATETIME - комбинация даты и времени; MONEY - деньги в формате, определяющем символ денежной единицы ($, руб, ...) и его расположение (суффикс или префикс), точность дробной части и условие для показа денежного значения.
В некоторых СУБД еще существует тип данных LOGICAL, DOUBLE и ряд других. СУБД INGRES предоставляет пользователю возможность самостоятельного определения новых типов данных, например, плоскостные или пространственные координаты, единицы различных метрик, пяти- или шестидневные недели (рабочая неделя, где сразу после пятницы или субботы следует понедельник), дроби, графика, большие целые числа (что стало очень актуальным для российских банков) и т.п.
Ориентированный на работу с таблицами SQL не имеет достаточных средств для создания сложных прикладных программ. Поэтому в разных СУБД он либо используется вместе с языками программирования высокого уровня (например, такими как Си или Паскаль), либо включен в состав команд специально разработанного языка СУБД (язык систем dBASE, R:BASE и т.п.). Унификация полных языков современных профессиональных СУБД достигается за счет внедрения объектно-ориентированного языка четвертого поколения 4GL. Последний позволяет организовывать циклы, условные предложения, меню, экранные формы, сложные запросы к базам данных с интерфейсом, ориентированным как на алфавитно-цифровые терминалы, так и на оконный графический интерфейс (X-Windows, MS-Windows).
1.1 | Содержание | 1.3
Реляционная база данных
Реляционная база данных представляется пользователю как совокупность таблиц и ничего кроме таблиц. На рис.1.1 приведен пример реляционной базы данных ПАНСИОН. Этот простой пример используется для иллюстрации большинства вопросов, рассматриваемых в нашей книге. Поэтому советуем потратить немного времени, чтобы хорошо с ним разобраться*.
Кладовая пансионата периодически пополняется продуктами из списка, часть которого показана в таблице Продукты. Каждый продукт имеет кроме названия (столбец Продукт) уникальный номер этого продукта (столбец ПР). Химический состав продуктов приведен для 1 кг их съедобной части: основные пищевые вещества (белки, жиры и углеводы) даны в граммах, а минеральные вещества (калий, кальций, натрий) и витамины (B2, PP, C) - в миллиграммах.
В таблице Блюда представлены уникальные номера блюд (столбец БЛ), их названия, коды видов (см. таблицу Вид_блюд), основной продукт (столбец Основа), масса порции в граммах (столбец Выход) и приведенная стоимость в копейках приготовления одной порции (столбец Труд).
В таблице Рецепты приведена технология приготовления блюд. Их выделение в отдельную таблицу произведено потому, что одно и то же блюдо может иметь несколько разных рецептов.
Таблица Состав связывает между собой таблицы Блюда и Продукты, оговаривая, какая масса (в граммах) того или иного продукта (столбец Вес) должна входить в состав одной порции блюда. Так, порция блюда с номером 12 (Суп молочный) должна состоять из 350 г продукта с номером 7 (Молоко), 35 г продукта с номером 13 (Рис), 5 г продукта с номером 3 (Масло) и 5 г продукта с номером 16 (Сахар).
Шеф-повар ежедневно получает от завхоза сведения о количестве в килограммах имеющихся продуктов и их текущей стоимости (столбцы К_во и Стоимость таблицы Наличие). Используя эти сведения он определяет по таблице Состав перечень тех блюд, которые можно приготовить из этих продуктов, а также калорийность и стоимость таких блюд. При этом стоимость блюда складывается из стоимости и массы продуктов, необходимых для приготовления одной его порции, а также из трудозатрат на ее приготовление (см. таблицу Блюда). Калорийность же определяется по массе и калорийности каждого из продуктов блюда. (Для получения значения калорийности продукта исходят из того, что при окислении 1 г углеводов или белков в организме освобождается в среднем 4.1 ккал, а при окислении 1 г жиров - 9.3 ккал.)
ПОРТОС | кооператив |
ШУШАРЫ | совхоз |
ТУЛЬСКИЙ | универсам |
ОГУРЕЧИК | ферма |