ப10 (Разработка баз данных в Delphi)

Создание баз данных в Delphi

Урок 10: Основы языка SQL

Содержание урока 10:

Обзор

Состав языка SQL

Реляционные операции. Команды языка манипулирования данными

Команда SELECT

Простейшие конструкции команды SELECT

Список полей

Все поля

Все поля в произвольном порядке

Блобы

Вычисления

Литералы

Конкатенация

Использование квалификатора AS

Работа с датами

Агрегатные функции

Предложение FROM команды SELECT

Ограничения на число выводимых строк

Операции сравнения

BETWEEN

IN

LIKE

CONTAINING

IS NULL

Логические операторы

Преобразование типов (CAST)

Изменение порядка выводимых строк (ORDER BY)

Упорядочивание с использованием имен столбцов

Упорядочивание с использованием номеров столбцов

Устранение дублирования (модификатор DISTINCT)

Соединение (JOIN)

Внутренние соединения

Самосоединения

Внешние соединения

Обзор

SQL (обычно произносимый как "СИКВЭЛ" или “ЭСКЮЭЛЬ”) символизирует собой Структурированный Язык Запросов. Это - язык, который дает Вам возможность создавать и работать в реляционных базах данных, являющихся наборами связанной информации, сохраняемой в таблицах.

Информационное пространство становится более унифицированным. Это привело к необходимости создания стандартного языка, который мог бы использоваться в большом количестве различных видов компьютерных сред. Стандартный язык позволит пользователям, знающим один набор команд, использовать их для создания, нахождения, изменения и передачи информации - независимо от того, работают ли они на персональном компьютере, сетевой рабочей станции, или на универсальной ЭВМ.

В нашем все более и более взаимосвязанном компьютерном мире, пользователь снабженый таким языком, имеет огромное преимущество в использовании и обобщении информации из ряда источников с помощью большого количества способов.

Элегантность и независимость от специфики компьютерных технологий, а также его поддержка лидерами промышленности в области технологии реляционных баз данных, сделало SQL (и, вероятно, в течение обозримого будущего оставит его) основным стандартным языком. По этой причине, любой, кто хочет работать с базами данных 90-х годов, должен знать SQL.

Стандарт SQL определяется ANSI (Американским Национальным Институтом Стандартов) и в данное время также принимается ISO (Международной Организацией по Стандартизации). Однако, большинство коммерческих программ баз данных расширяют SQL без уведомления ANSI, добавляя различные особенности в этот язык, которые, как они считают, будут весьма полезны. Иногда они несколько нарушают стандарт языка, хотя хорошие идеи имеют тенденцию развиваться и вскоре становиться стандартами "рынка" сами по себе в силу полезности своих качеств.

На данном уроке мы будем, в основном, следовать стандарту ANSI, но одновременно иногда будет показывать и некоторые наиболее общие отклонения от его стандарта.

Точное описание особенностей языка приводится в документации на СУБД, которую Вы используете. SQL системы InterBase 4.0 соответствует стандарту ANSI-92 и частично стандарту ANSI-III.

Состав языка SQL

Язык SQL предназначен для манипулирования данными в реляционных базах данных, определения структуры баз данных и для управления правами доступа к данным в многопользовательской среде.

Поэтому, в язык SQL в качестве составных частей входят:

• язык манипулирования данными (Data Manipulation Language, DML)

• язык определения данных (Data Definition Language, DDL)

• язык управления данными (Data Control Language, DCL).

Подчеркнем, что это не отдельные языки, а различные команды одного языка. Такое деление проведено только лишь с точки зрения различного функционального назначения этих команд.

Язык манипулирования данными используется, как это следует из его названия, для манипулирования данными в таблицах баз данных. Он состоит из 4 основных команд:

SELECT (выбрать)

INSERT (вставить)

UPDATE (обновить)

DELETE (удалить).

Язык определения данных используется для создания и изменения структуры базы данных и ее составных частей - таблиц, индексов, представлений (виртуальных таблиц), а также триггеров и сохраненных процедур. Основными его командами являются:

CREATE DATABASE (создать базу данных)

CREATE TABLE (создать таблицу)

CREATE VIEW (создать виртуальную таблицу)

CREATE INDEX (создать индекс)

CREATE TRIGGER (создать триггер)

CREATE PROCEDURE (создать сохраненную процедуру)

ALTER DATABASE (модифицировать базу данных)

ALTER TABLE (модифицировать таблицу)

ALTER VIEW (модифицировать виртуальную таблицу)

ALTER INDEX (модифицировать индекс)

ALTER TRIGGER (модифицировать триггер)

ALTER PROCEDURE (модифицировать сохраненную процедуру)

DROP DATABASE (удалить базу данных)

DROP TABLE (удалить таблицу)

DROP VIEW (удалить виртуальную таблицу)

DROP INDEX (удалить индекс)

DROP TRIGGER (удалить триггер)

DROP PROCEDURE (удалить сохраненную процедуру).

Язык управления данными используется для управления правами доступа к данным и выполнением процедур в многопользовательской среде. Более точно его можно назвать “язык управления доступом”. Он состоит из двух основных команд:

GRANT (дать права)

REVOKE (забрать права).

С точки зрения прикладного интерфейса существуют две разновидности команд SQL:

• интерактивный SQL

• встроенный SQL.

Интерактивный SQL используется в специальных утилитах (типа WISQL или DBD), позволяющих в интерактивном режиме вводить запросы с использованием команд SQL, посылать их для выполнения на сервер и получать результаты в предназначенном для этого окне. Встроенный SQL используется в прикладных программах, позволяя им посылать запросы к серверу и обрабатывать полученные результаты, в том числе комбинируя set-ориентированный и record-ориентированный подходы.

Мы не будем приводить точный синтаксис команд SQL, вместо этого мы рассмотрим их на многочисленных примерах, что намного более важно для понимания SQL, чем точный синтаксис, который можно посмотреть в документации на Вашу СУБД.

Итак, начнем с рассмотрения команд языка манипулирования данными.

Реляционные операции. Команды языка манипулирования данными

Наиболее важной командой языка манипулирования данными является команда SELECT. За кажущейся простотой ее синтаксиса скрывается огромное богатство возможностей. Нам важно научиться использовать это богатство!

На данном уроке предполагается, если не оговорено противное, что все команды языка SQL вводятся интерактивным способом. В качестве информационной основы для примеров мы будем использовать базу данных “Служащие предприятия” (employee.gdb), входящую в поставку Delphi и находящуюся (по умолчанию) в поддиректории \IBLOCAL\EXAMPLES.

Ðèñ. 1: Ñòðóêòóðà áàçû äàííûõ EMPLOYEE

На рис.1 приведена схема базы данных EMPLOYEE для Local InterBase, нарисованная с помощью CASE-средства S‑Designor (см. доп. урок). На схеме показаны таблицы базы данных и взаимосвязи, а также обозначены первичные ключи и их связи с внешними ключами. Многие из примеров, особенно в конце урока, являются весьма сложными. Однако, не следует на этом основании делать вывод, что так сложен сам язык SQL. Дело, скорее, в том, что обычные (стандартные) операции настолько просты в SQL, что примеры таких операций оказываются довольно неинтересными и не иллюстрируют полной мощности этого языка. Но в целях системности мы пройдем по всем возможностям SQL: от самых простых - до чрезвычайно сложных.

Начнем с базовых операций реляционных баз данных. Таковыми являются:

• выборка (Restriction)

• проекция (Projection)

• соединение (Join)

• объединение (Union).

Операция выборки позволяет получить все строки (записи) либо часть строк одной таблицы.

SELECT * FROM country Получить все строки
таблицы Country

COUNTRY CURRENCY

=============== ==========

USA Dollar

England Pound

Canada CdnDlr

Switzerland SFranc

Japan Yen

Italy Lira

France FFranc

Germany D-Mark

Australia ADollar

Hong Kong HKDollar

Netherlands Guilder

Belgium BFranc

Austria Schilling

Fiji FDollar

В этом примере и далее - для большей наглядности - все зарезервированные слова языка SQL будем писать большими буквами. Красным цветом будем записывать предложения SQL, а светло-синим - результаты выполнения запросов.

SELECT * FROM country

WHERE currency = “Dollar” Получить подмножество строк таблицы Country, удовлетворяющее условию Currency = “Dollar”

Результат последней операции выглядит следующим образом:

COUNTRY CURRENCY

=============== ==========

USA Dollar

Операция проекции позволяет выделить подмножество столбцов таблицы. Например:

SELECT currency FROM country Получить список
денежных единиц

CURRENCY

==========

Dollar

Pound

CdnDlr

SFranc

Yen

Lira

FFranc

D-Mark

ADollar

HKDollar

Guilder

BFranc

Schilling

FDollar

На практике очень часто требуется получить некое подмножество столбцов и строк таблицы, т.е. выполнить комбинацию Restriction и Projection. Для этого достаточно перечислить столбцы таблицы и наложить ограничения на строки.

SELECT currency FROM country

WHERE country = “Japan” Найти денежную
единицу Японии

CURRENCY

==========

Yen

SELECT first_name, last_name

FROM employee

WHERE first_name = "Roger" Получить фамилии
работников,
которых зовут “Roger”

FIRST_NAME LAST_NAME

=============== ====================

Roger De Souza

Roger Reeves

Эти примеры иллюстрируют общую форму команды SELECT в языке SQL (для одной таблицы):

SELECT (выбрать) специфицированные поля

FROM (из) специфицированной таблицы

WHERE (где) некоторое специфицированное условие является истинным

Операция соединения позволяет соединять строки из более чем одной таблицы (по некоторому условию) для образования новых строк данных.

SELECT first_name, last_name, proj_name

FROM employee, project

WHERE emp_no = team_leader Получить список
руководителей проектов

FIRST_NAME LAST_NAME PROJ_NAME

============== ================= ====================

Ashok Ramanathan Video Database

Pete Fisher DigiPizza

Chris Papadopoulos AutoMap

Bruce Young MapBrowser port

Mary S. MacDonald Marketing project 3

Операция объединения позволяет объединять результаты отдельных запросов по нескольким таблицам в единую результирующую таблицу. Таким образом, предложение UNION объединяет вывод двух или более SQL-запросов в единый набор строк и столбцов.

SELECT first_name, last_name, job_country

FROM employee

WHERE job_country = "France"

UNION

SELECT contact_first, contact_last, country

FROM customer

WHERE country = "France" Получить список
работников и заказчиков,
проживающих во Франции

FIRST_NAME LAST_NAME JOB_COUNTRY

=============== ================= ===============

Jacques Glon France

Michelle Roche France

Для справки, приведем общую форму команды SELECT, учитывающую возможность соединения нескольких таблиц и объединения результатов:

SELECT [DISTINCT] список_выбираемых_элементов (полей)

FROM список_таблиц (или представлений)

[WHERE предикат]

[GROUP BY поле (или поля) [HAVING предикат]]

[UNION другое_выражение_Select]

[ORDER BY поле (или поля) или номер (номера)];

Ðèñ. 2: Îáùèé ôîðìàò êîìàíäû SELECT

Отметим, что под предикатом понимается некоторое специфицированное условие (отбора), значение которого имеет булевский тип. Квадратные скобки означают необязательность использования дополнительных конструкций команды. Точка с запятой является стандартным терминатором команды. Отметим, что в WISQL и в компоненте TQuery ставить конечный терминатор не обязательно. При этом там, где допустим один пробел между элементами, разрешено ставить любое количество пробелов и пустых строк - выполняя желаемое форматирование для большей наглядности.

Гибкость и мощь языка SQL состоит в том, что он позволяет объединить все операции реляционной алгебры в одной конструкции, “вытаскивая” таким образом любую требуемую информацию, что очень часто и происходит на практике.

Команда SELECT

Простейшие конструкции команды SELECT

Итак, начнем с рассмотрения простейших конструкций языка SQL. После такого рассмотрения мы научимся:

• назначать поля, которые должны быть выбраны

• назначать к выборке “все поля”

• управлять “вертикальным” и “горизонтальным” порядком выбираемых полей

• подставлять собственные заголовки полей в результирующей таблице

• производить вычисления в списке выбираемых элементов

• использовать литералы в списке выбираемых элементов

• ограничивать число возвращаемых строк

• формировать сложные условия поиска, используя реляционные и логические операторы

• устранять одинаковые строки из результата.

Список выбираемых элементов может содержать следующее:

• имена полей

• *

• вычисления

• литералы

• функции

• агрегирующие конструкции

Список полей

SELECT first_name, last_name, phone_no

FROM phone_list получить список
имен, фамилий и служебных телефонов
всех работников предприятия

FIRST_NAME LAST_NAME PHONE_NO