Основы языка SQL (статья)
01.01.2007
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.
Рис. 1: Структура базы данных 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)];
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:
| ⇒ | 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
============= ==================== ====================
Terri Lee (408) 555-1234
Oliver H. Bender (408) 555-1234
Mary S. MacDonald (415) 555-1234
Michael Yanowski (415) 555-1234
Robert Nelson (408) 555-1234
Kelly Brown (408) 555-1234
Stewart Hall (408) 555-1234
...
Отметим, что PHONE_LIST - это виртуальная таблица (представление), созданная в InterBase и основанная на информации из двух таблиц - EMPLOYEE и DEPARTMENT. Она не показана на рис.1, однако, как мы уже указывали в общей структуре команды SELECT, к ней можно обращаться так же, как и к "настоящей" таблице.
Все поля
SELECT *
FROM phone_list получить список служебных телефонов
всех работников предприятия
со всей необходимой информацией
EMP_NO FIRST_NAME LAST_NAME PHONE_EXT LOCATION PHONE_NO
====== ========== ========= ========= ============= ==============
12 Terri Lee 256 Monterey (408) 555-1234
105 Oliver H. Bender 255 Monterey (408) 555-1234
85 Mary S. MacDonald 477 San Francisco (415) 555-1234
127 Michael Yanowski 492 San Francisco (415) 555-1234
2 Robert Nelson 250 Monterey (408) 555-1234
109 Kelly Brown 202 Monterey (408) 555-1234
14 Stewart Hall 227 Monterey (408) 555-1234
...
Все поля в произвольном порядке
SELECT first_name, last_name, phone_no,
location, phone_ext, emp_no
FROM phone_list получить список служебных телефонов
всех работников предприятия
со всей необходимой информацией,
расположив их в требуемом порядке
FIRST_NAME LAST_NAME PHONE_NO LOCATION PHONE_EXT EMP_NO
========== ========= ============== ============= ========= ======
Terri Lee (408) 555-1234 Monterey 256 12
Oliver H. Bender (408) 555-1234 Monterey 255 105
Mary S. MacDonald (415) 555-1234 San Francisco 477 85
Michael Yanowski (415) 555-1234 San Francisco 492 127
Robert Nelson (408) 555-1234 Monterey 250 2
Kelly Brown (408) 555-1234 Monterey 202 109
Stewart Hall (408) 555-1234 Monterey 227 14
...
Блобы
Получение информации о BLOb выглядит совершенно аналогично обычным полям. Полученные значения можно отображать с использованием data-aware компонент Delphi, например, TDBMemo или TDBGrid. Однако, в последнем случае придется самому прорисовывать содержимое блоба (например, через OnDrawDataCell). Подробнее об этом см. на уроке, посвященном работе с полями.
SELECT job_requirement
FROM job получить список
должностных требований
к кандидатам на работу
JOB_REQUIREMENT:
No specific requirements.
JOB_REQUIREMENT:
15+ years in finance or 5+ years as a CFO
with a proven track record.
MBA or J.D. degree.
...
Вычисления
SELECT emp_no, salary, salary * 1.15
FROM employee получить список номеров
служащих и их зарплату,
в том числе увеличенную на 15%
EMP_NO SALARY
====== ====================== ======================
2 105900.00 121785
4 97500.00 112125
5 102750.00 118162.5
8 64635.00 74330.25
9 75060.00 86319
11 86292.94 99236.87812499999
12 53793.00 61861.95
14 69482.62 79905.01874999999
...
Порядок вычисления выражений подчиняется общепринятым правилам: сначала выполняется умножение и деление, а затем - сложение и вычитание. Операции одного уровня выполняются слева направо. Разрешено применять скобки для изменения порядка вычислений.
Например, в выражении col1 + col2 * col3 сначала находится произведение значений столбцов col2 и col3, а затем результат этого умножения складывается со значением столбца col1. А в выражении (col1 + col2) * col3 сначала выполняется сложение значений столбцов col1 и col2, и только после этого результат умножается на значение столбца col3.
Литералы
Для придания большей наглядности получаемому результату можно использовать литералы. Литералы - это строковые константы, которые применяются наряду с наименованиями столбцов и, таким образом, выступают в роли "псевдостолбцов". Строка символов, представляющая собой литерал, должна быть заключена в одинарные или двойные скобки.
SELECT first_name, "получает", salary, "долларов в год"
FROM employee получить список сотрудников
и их зарплату
FIRST_NAME SALARY
=========== ======== ========== ==============
Robert получает 105900.00 долларов в год
Bruce получает 97500.00 долларов в год
Kim получает 102750.00 долларов в год
Leslie получает 64635.00 долларов в год
Phil получает 75060.00 долларов в год
K. J. получает 86292.94 долларов в год
Terri получает 53793.00 долларов в год
...
Конкатенация
Имеется возможность соединять два или более столбца, имеющие строковый тип, друг с другом, а также соединять их с литералами. Для этого используется операция конкатенации (||).
SELECT "сотрудник " || first_name || " " || last_name
FROM employee получить список всех сотрудников
==============================================
сотрудник Robert Nelson
сотрудник Bruce Young
сотрудник Kim Lambert
сотрудник Leslie Johnson
сотрудник Phil Forest
сотрудник K. J. Weston
сотрудник Terri Lee
сотрудник Stewart Hall
...
Использование квалификатора AS
Для придания наглядности получаемым результатам наряду с литералами в списке выбираемых элементов можно использовать квалификатор AS. Данный квалификатор заменяет в результирующей таблице существующее название столбца на заданное. Это наиболее эффективный и простой способ создания заголовков (к сожалению, InterBase, как уже отмечалось, не поддерживает использование русских букв в наименовании столбцов).
SELECT count(*) AS number
FROM employee подсчитать количество служащих
NUMBER
===========
42
SELECT "сотрудник " || first_name || " " || last_name AS employee_list
FROM employee получить список всех сотрудников
EMPLOYEE_LIST
==============================================
сотрудник Robert Nelson
сотрудник Bruce Young
сотрудник Kim Lambert
сотрудник Leslie Johnson
сотрудник Phil Forest
сотрудник K. J. Weston
сотрудник Terri Lee
сотрудник Stewart Hall
...
Работа с датами
Мы уже рассказывали о типах данных, имеющихся в различных СУБД, в том числе и в InterBase. В разных системах имеется различное число встроенных функций, упрощающих работу с датами, строками и другими типами данных. InterBase, к сожалению, обладает достаточно ограниченным набором таких функций. Однако, поскольку язык SQL, реализованный в InterBase, соответствует стандарту, то в нем имеются возможности конвертации дат в строки и гибкой работы с датами. Внутренне дата в InterBase содержит значения даты и времени. Внешне дата может быть представлена строками различных форматов, например:
Кроме абсолютных дат, в SQL-выражениях можно также пользоваться относительным заданием дат:
| а | "now" сейчас (включая время) |
Дата может неявно конвертироваться в строку (из строки), если:
| - | строка, представляющая дату, имеет один из вышеперечисленных форматов; |
| - | выражение не содержит неоднозначностей в толковании типов столбцов. |
SELECT first_name, last_name, hire_date
FROM employee
WHERE hire_date > '1-1-94' получить список сотрудников,
принятых на работу после
1 января 1994 года
FIRST_NAME LAST_NAME HIRE_DATE
=============== ==================== ===========
Pierre Osborne 3-JAN-1994
John Montgomery 30-MAR-1994
Mark Guckenheimer 2-MAY-1994
Значения дат можно сравнивать друг с другом, сравнивать с относительными датами, вычитать одну дату из другой.
SELECT first_name, last_name, hire_date
FROM employee
WHERE 'today' - hire_date > 365 * 7 + 1
получить список служащих,
проработавших на предприятии
к настоящему времени
более 7 лет
FIRST_NAME LAST_NAME HIRE_DATE
=============== ==================== ===========
Robert Nelson 28-DEC-1988
Bruce Young 28-DEC-1988
Агрегатные функции
К агрегирующим функциям относятся функции вычисления суммы (SUM), максимального (SUM) и минимального (MIN) значений столбцов, арифметического среднего (AVG), а также количества строк, удовлетворяющих заданному условию (COUNT).
SELECT count(*), sum (budget), avg (budget),
min (budget), max (budget)
FROM department
WHERE head_dept = 100 вычислить: количество отделов,
являющихся подразделениями
отдела 100 (Маркетинг и продажи),
их суммарный, средний, мини- мальный и максимальный бюджеты
COUNT SUM AVG MIN MAX
====== =========== ========== ========== ===========
5 3800000.00 760000.00 500000.00 1500000.00
Предложение FROM команды SELECT
В предложении FROM перечисляются все объекты (один или несколько), из которых производится выборка данных (рис.2). Каждая таблица или представление, о которых упоминается в запросе, должны быть перечислены в предложении FROM.
Ограничения на число выводимых строк
Число возвращаемых в результате запроса строк может быть ограничено путем использования предложения WHERE, содержащего условия отбора (предикат, рис.2). Условие отбора для отдельных строк может принимать значения true, false или unnown. При этом запрос возвращает в качестве результата только те строки (записи), для которых предикат имеет значение true.
Типы предикатов, используемых в предложении WHERE:
| • | сравнение с использованием реляционных операторов |
Операции сравнения
Рассмотрим операции сравнения. Реляционные операторы могут использоваться с различными элементами. При этом важно соблюдать следующее правило: элементы должны иметь сравнимые типы. Если в базе данных определены домены, то сравниваемые элементы должны относиться к одному домену.
Что же может быть элементом сравнения? Элементом сравнения может выступать:
| • | арифметическое выражение |
| • | другая встроенная функция |
| • | значение (значения), возвращаемые подзапросом. |
При сравнении литералов конечные пробелы игнорируются. Так, предложение WHERE first_name = 'Петр ' будет иметь тот же результат, что и предложение WHERE first_name = 'Петр'.
SELECT first_name, last_name, dept_no
FROM employee
WHERE job_code = "Admin" получить список сотрудников
(и номера их отделов),
занимающих должность
администраторов
FIRST_NAME LAST_NAME DEPT_NO
=============== ==================== =======
Terri Lee 000
Ann Bennet 120
Sue Anne O'Brien 670
Kelly Brown 600
SELECT first_name, last_name, dept_no,
job_country
FROM employee
WHERE job_country <> "USA" получить список сотрудников
(а также номера их отделов
и страну),
работающих вне США
FIRST_NAME LAST_NAME DEPT_NO JOB_COUNTRY
=============== ================ ======= ==============
Ann Bennet 120 England
Roger Reeves 120 England
Willie Stansbury 120 England
Claudia Sutherland 140 Canada
Yuki Ichida 115 Japan
Takashi Yamamoto 115 Japan
Roberto Ferrari 125 Italy
Jacques Glon 123 France
Pierre Osborne 121 Switzerland
BETWEEN
Предикат BETWEEN задает диапазон значений, для которого выражение принимает значение true. Разрешено также использовать конструкцию NOT BETWEEN.
SELECT first_name, last_name, salary
FROM employee
WHERE salary BETWEEN 20000 AND 30000
получить список сотрудников,
годовая зарплата которых
больше 20000 и меньше 30000
FIRST_NAME LAST_NAME SALARY
=============== ========== ===============
Ann Bennet 22935.00
Kelly Brown 27000.00
Тот же запрос с использованием операторов сравнения будет выглядеть следующим образом:
SELECT first_name, last_name, salary
FROM employee
WHERE salary >= 20000
AND salary <= 30000 получить список сотрудников,
годовая зарплата которых
больше 20000 и меньше 30000
FIRST_NAME LAST_NAME SALARY
=============== ========== ===============
Ann Bennet 22935.00
Kelly Brown 27000.00
Запрос с предикатом BETWEEN может иметь следующий вид:
SELECT first_name, last_name, salary
FROM employee
WHERE last_name BETWEEN "Nelson" AND "Osborne"
получить список сотрудников,
фамилии которых начинаются
с "Nelson"
и заканчиваются "Osborne"
FIRST_NAME LAST_NAME SALARY
=============== =============== ================
Robert Nelson 105900.00
Carol Nordstrom 42742.50
Sue Anne O'Brien 31275.00
Pierre Osborne 110000.00
Значения, определяющие нижний и верхний диапазоны, могут не являться реальными величинами из базы данных. И это очень удобно - ведь мы не всегда можем указать точные значения диапазонов!
SELECT first_name, last_name, salary
FROM employee
WHERE last_name BETWEEN "Nel" AND "Osb"
получить список сотрудников,
фамилии которых находятся
между "Nel" и "Osb"
FIRST_NAME LAST_NAME SALARY
=============== =============== ================
Robert Nelson 105900.00
Carol Nordstrom 42742.50
Sue Anne O'Brien 31275.00
В данном примере значений "Nel" и "Osb" в базе данных нет. Однако, все сотрудники, входящие в диапазон, в нижней части которого начало фамилий совпадает с "Nel" (т.е. выполняется условие "больше или равно"), а в верхней части фамилия не более "Osb" (т.е. выполняется условие "меньше или равно" - а именно "O", "Os", "Osb"), попадут в выборку. Отметим, что при выборке с использованием предиката BETWEEN поле, на которое накладывается диапазон, считается упорядоченным по возрастанию.
Предикат BETWEEN с отрицанием NOT (NOT BETWEEN) позволяет получить выборку записей, указанные поля которых имеют значения меньше нижней границы и больше верхней границы.
SELECT first_name, last_name, hire_date
FROM employee
WHERE hire_date NOT BETWEEN "1-JAN-1989" AND "31-DEC-1993" получить список самых "старых"
и самых "молодых" (по времени
поступления на работу)
сотрудников
FIRST_NAME LAST_NAME HIRE_DATE
=============== ================ ===========
Robert Nelson 28-DEC-1988
Bruce Young 28-DEC-1988
Pierre Osborne 3-JAN-1994
John Montgomery 30-MAR-1994
Mark Guckenheimer 2-MAY-1994
IN
Предикат IN проверяет, входит ли заданное значение, предшествующее ключевому слову "IN" (например, значение столбца или функция от него) в указанный в скобках список. Если заданное проверяемое значение равно какому-либо элементу в списке, то предикат принимает значение true. Разрешено также использовать конструкцию NOT IN.
SELECT first_name, last_name, job_code
FROM employee
WHERE job_code IN ("VP", "Admin", "Finan")
получить список сотрудников,
занимающих должности
"вице-президент", "администратор",
"финансовый директор"
FIRST_NAME LAST_NAME JOB_CODE
=============== ================ ========
Robert Nelson VP
Terri Lee Admin
Stewart Hall Finan
Ann Bennet Admin
Sue Anne O'Brien Admin
Mary S. MacDonald VP
Kelly Brown Admin
А вот пример запроса, использующего предикат NOT IN:
SELECT first_name, last_name, job_country
FROM employee
WHERE job_country NOT IN
("USA", "Japan", "England")
получить список сотрудников,
работающих не в США, не в Японии
и не в Великобритании
FIRST_NAME LAST_NAME JOB_COUNTRY
=============== ================ ===============
Claudia Sutherland Canada
Roberto Ferrari Italy
Jacques Glon France
Pierre Osborne Switzerland
LIKE
Предикат LIKE используется только с символьными данными. Он проверяет, соответствует ли данное символьное значение строке с указанной маской. В качестве маски используются все разрешенные символы (с учетом верхнего и нижнего регистров), а также специальные символы:
% - замещает любое количество символов (в том числе и 0),
_ - замещает только один символ.
Разрешено также использовать конструкцию NOT LIKE.
SELECT first_name, last_name
FROM employee
WHERE last_name LIKE "F%" получить список сотрудников,
фамилии которых начинаются с буквы "F"
FIRST_NAME LAST_NAME
=============== ====================
Phil Forest
Pete Fisher
Roberto Ferrari
SELECT first_name, last_name
FROM employee
WHERE first_name LIKE "%er" получить список сотрудников,
имена которых заканчиваются буквами "er"
FIRST_NAME LAST_NAME
=============== ====================
Roger De Souza
Roger Reeves
Walter Steadman
А такой запрос позволяет решить проблему произношения (и написания) имени:
SELECT first_name, last_name
FROM employee
WHERE first_name LIKE "Jacq_es"
найти сотрудника(ов),
в имени которого
неизвестно произношение
буквы перед окончанием "es"
FIRST_NAME LAST_NAME
=============== ====================
Jacques Glon
Что делать, если требуется найти строку, которая содержит указанные выше специальные символы ("%", "_") в качестве информационных символов? Есть выход! Для этого с помощью ключевого слова ESCAPE нужно определить так называемый escape-символ, который, будучи поставленным перед символом "%" или "_", укажет, что этот символ является информационным. Escape-символ не может быть символом "\" (обратная косая черта) и, вообще говоря, должен представлять собой символ, никогда не появляющийся в упоминаемом столбце как информационный символ. Часто для этих целей используются символы "@" и "~".
SELECT first_name, last_name
FROM employee
WHERE first_name LIKE "%@_%" ESCAPE "@"
получить список сотрудников,
в имени которых содержится "_"
(знак подчеркивания)
CONTAINING
Предикат CONTAINING аналогичен предикату LIKE, за исключением того, что он не чувствителен к регистру букв. Разрешено также использовать конструкцию NOT CONTAINING.
SELECT first_name, last_name
FROM employee
WHERE last_name CONTAINING "ne"
получить список сотрудников,
фамилии которых содержат буквы
"ne", "Ne", "NE", "nE"
FIRST_NAME LAST_NAME
=============== ====================
Robert Nelson
Ann Bennet
Pierre Osborne
IS NULL
В SQL-запросах NULL означает, что значение столбца неизвестно. Поисковые условия, в которых значение столбца сравнивается с NULL, всегда принимают значение unknown (и, соответственно, приводят к ошибке), в противоположность true или false, т.е.
WHERE dept_no = NULL
или даже
WHERE NULL = NULL.
Предикат IS NULL принимает значение true только тогда, когда выражение слева от ключевых слов "IS NULL" имеет значение null (пусто, не определено). Разрешено также использовать конструкцию IS NOT NULL, которая означает "не пусто", "имеет какое-либо значение".
SELECT department, mngr_no
FROM department
WHERE mngr_no IS NULL получить список отделов,
в которых еще не назначены
начальники
DEPARTMENT MNGR_NO
========================= =======
Marketing <null>
Software Products Div. <null>
Software Development <null>
Field Office: Singapore <null>
Предикаты EXIST, ANY, ALL, SOME, SINGULAR мы рассмотрим в разделе, рассказывающем о подзапросах.
Логические операторы
К логическим операторам относятся известные операторы AND, OR, NOT, позволяющие выполнять различные логические действия: логическое умножение (AND, "пересечение условий"), логическое сложение (OR, "объединение условий"), логическое отрицание (NOT, "отрицание условий"). В наших примерах мы уже применяли оператор AND. Использование этих операторов позволяет гибко "настроить" условия отбора записей.
Оператор AND означает, что общий предикат будет истинным только тогда, когда условия, связанные по "AND", будут истинны.
Оператор OR означает, что общий предикат будет истинным, когда хотя бы одно из условий, связанных по "OR", будет истинным.
Оператор NOT означает, что общий предикат будет истинным, когда условие, перед которым стоит этот оператор, будет ложным.
В одном предикате логические операторы выполняются в следующем порядке: сначала выполняется оператор NOT, затем - AND и только после этого - оператор OR. Для изменения порядка выполнения операторов разрешается использовать скобки.
SELECT first_name, last_name, dept_no,
job_code, salary
FROM employee
WHERE dept_no = 622
OR job_code = "Eng"
AND salary <= 40000
ORDER BY last_name получить список служащих,
занятых в отделе 622
или
на должности "инженер" с зарплатой
не выше 40000
FIRST_NAME LAST_NAME DEPT_NO JOB_CODE SALARY
============ ============= ======= ======== ===========
Jennifer M. Burbank 622 Eng 53167.50
Phil Forest 622 Mngr 75060.00
T.J. Green 621 Eng 36000.00
Mark Guckenheimer 622 Eng 32000.00
John Montgomery 672 Eng 35000.00
Bill Parker 623 Eng 35000.00
Willie Stansbury 120 Eng 39224.06
SELECT first_name, last_name, dept_no,
job_code, salary
FROM employee
WHERE (dept_no = 622
OR job_code = "Eng")
AND salary <= 40000
ORDER BY last_name получить список служащих,
занятых в отделе 622
или на должности "инженер",
зарплата которых не выше 40000
FIRST_NAME LAST_NAME DEPT_NO JOB_CODE SALARY
============ ============= ======= ======== ===========
T.J. Green 621 Eng 36000.00
Mark Guckenheimer 622 Eng 32000.00
John Montgomery 672 Eng 35000.00
Bill Parker 623 Eng 35000.00
Willie Stansbury 120 Eng 39224.06
Преобразование типов (CAST)
В SQL имеется возможность преобразовать значение столбца или функции к другому типу для более гибкого использования операций сравнения. Для этого используется функция CAST.
Типы данных могут быть конвертированы в соответствии со следующей таблицей:
Из типа данных В тип данных
---------------------------------------
NUMERIC CHAR, VARCHAR, DATE
CHAR, VARCHAR NUMERIC, DATE
DATE CHAR, VARCHAR, DATE
SELECT first_name, last_name, dept_no
FROM employee
WHERE CAST(dept_no AS char(20))
CONTAINING "00" получить список сотрудников,
занятых в отделах,
номера которых содержат "00"
FIRST_NAME LAST_NAME DEPT_NO
=============== ==================== =======
Robert Nelson 600
Terri Lee 000
Stewart Hall 900
Walter Steadman 900
Mary S. MacDonald 100
Oliver H. Bender 000
Kelly Brown 600
Michael Yanowski 100
Изменение порядка выводимых строк (ORDER BY)
Порядок выводимых строк может быть изменен с помощью опционального (дополнительного) предложения ORDER BY в конце SQL-запроса. Это предложение имеет вид:
ORDER BY <порядок строк> [ASC | DESC]
Порядок строк может задаваться одним из двух способов:
Способ упорядочивания определяется дополнительными зарезервированными словами ASC и DESC. Способом по умолчанию - если ничего не указано - является упорядочивание "по возрастанию" (ASC). Если же указано слово "DESC", то упорядочивание будет производиться "по убыванию".
Подчеркнем еще раз, что предложение ORDER BY должно указываться в самом конце запроса.
Упорядочивание с использованием имен столбцов
SELECT first_name, last_name, dept_no,
job_code, salary
FROM employee
ORDER BY last_name получить список сотрудников,
упорядоченный по фамилиям
в алфавитном порядке
FIRST_NAME LAST_NAME DEPT_NO JOB_CODE SALARY
============ ============= ======= ======== ===========
Janet Baldwin 110 Sales 61637.81
Oliver H. Bender 000 CEO 212850.00
Ann Bennet 120 Admin 22935.00
Dana Bishop 621 Eng 62550.00
Kelly Brown 600 Admin 27000.00
Jennifer M. Burbank 622 Eng 53167.50
Kevin Cook 670 Dir 111262.50
Roger De Souza 623 Eng 69482.62
Roberto Ferrari 125 SRep 99000000.00
...
SELECT first_name, last_name, dept_no,
job_code, salary
FROM employee
ORDER BY last_name DESC получить список сотрудников,
упорядоченный по фамилиям
в порядке, обратном алфавитному
FIRST_NAME LAST_NAME DEPT_NO JOB_CODE SALARY
============ ============= ======= ======== ===========
Katherine Young 623 Mngr 67241.25
Bruce Young 621 Eng 97500.00
Michael Yanowski 100 SRep 44000.00
Takashi Yamamoto 115 SRep 7480000.00
Randy Williams 672 Mngr 56295.00
K. J. Weston 130 SRep 86292.94
Claudia Sutherland 140 SRep 100914.00
Walter Steadman 900 CFO 116100.00
Willie Stansbury 120 Eng 39224.06
Roger Reeves 120 Sales 33620.62
...
Столбец, определяющий порядок вывода строк, не обязательно дожен присутствовать в списке выбираемых элементов (столбцов):
SELECT first_name, last_name, dept_no,
job_code
FROM employee
ORDER BY salary получить список сотрудников,
упорядоченный по их зарплате
FIRST_NAME LAST_NAME DEPT_NO JOB_CODE
=============== =============== ======= ========
Ann Bennet 120 Admin
Kelly Brown 600 Admin
Sue Anne O'Brien 670 Admin
Mark Guckenheimer 622 Eng
Roger Reeves 120 Sales
Bill Parker 623 Eng
Упорядочивание с использованием номеров столбцов
SELECT first_name, last_name, dept_no,
job_code, salary * 1.1
FROM employee
ORDER BY 5 получить список сотрудников,
упорядоченный по их зарплате
с 10% надбавкой
FIRST_NAME LAST_NAME DEPT_NO JOB_CODE
============ ============= ======= ======== ===========
Ann Bennet 120 Admin 25228.5
Kelly Brown 600 Admin 29700
Sue Anne O'Brien 670 Admin 34402.5
Mark Guckenheimer 622 Eng 35200
Roger Reeves 120 Sales 36982.6875
Bill Parker 623 Eng 38500
Допускается использование нескольких уровней вложенности при упорядочивании выводимой информации по столбцам; при этом разрешается смешивать оба способа.
SELECT first_name, last_name, dept_no,
job_code, salary * 1.1
FROM employee
ORDER BY dept_no, 5 DESC, last_name
получить список сотрудников,
упорядоченный сначала по
номерам отделов,
в отделах - по убыванию их
зарплаты (с 10%),
а в пределах одной зарплаты - по фамилиям
FIRST_NAME LAST_NAME DEPT_NO JOB_CODE
=========== ========== ======= ======== ===============
Oliver H. Bender 000 CEO 234135
Terri Lee 000 Admin 59172.3
Mary S. MacDonald 100 VP 122388.75
Michael Yanowski 100 SRep 48400.000000001
Luke Leung 110 SRep 75685.5
Janet Baldwin 110 Sales 67801.59375
Takashi Yamamoto 115 SRep 8228000.0000001
Yuki Ichida 115 Eng 6600000.0000001
Устранение дублирования (модификатор DISTINCT)
Дублированными являются такие строки в результирующей таблице, в которых идентичен каждый столбец.
Иногда (в зависимости от задачи) бывает необходимо устранить все повторы строк из результирующего набора. Этой цели служит модификатор DISTINCT. Данный модификатор может быть указан только один раз в списке выбираемых элементов и действует на весь список.
SELECT job_code
FROM employee получить список должностей сотрудников
JOB_CODE
========
VP
Eng
Eng
Mktg
Mngr
SRep
Admin
Finan
Mngr
Mngr
Eng
...
Данный пример некорректно решает задачу "получения" списка должностей сотрудников предприятия, так как в нем имеются многочисленные повторы, затрудняющие восприятие информации. Тот же запрос, включающий модификатор DISTINCT, устраняющий дублирование, дает верный результат.
SELECT DISTINCT job_code
FROM employee получить список должностей сотрудников
JOB_CODE
========
Admin
CEO
CFO
Dir
Doc
Eng
Finan
Mktg
Mngr
PRel
SRep
Sales
VP
Два следующих примера показывают, что модификатор DISTINCT действует на всю строку сразу.
SELECT first_name, last_name
FROM employee
WHERE first_name = "Roger" получить список служащих,
имена которых - Roger
FIRST_NAME LAST_NAME
=============== ====================
Roger De Souza
Roger Reeves
SELECT DISTINCT first_name, last_name
FROM employee
WHERE first_name = "Roger" получить список служащих,
имена которых - Roger
FIRST_NAME LAST_NAME
=============== ====================
Roger De Souza
Roger Reeves
Соединение (JOIN)
Операция соединения используется в языке SQL для вывода связанной информации, хранящейся в нескольких таблицах, в одном запросе. В этом проявляется одна из наиболее важных особенностей запросов SQL - способность определять связи между многочисленными таблицами и выводить информацию из них в рамках этих связей. Именно эта операция придает гибкость и легкость языку SQL.
После изучения этого раздела мы будем способны:
| • | соединять данные из нескольких таблиц в единую результирующую таблицу; |
| • | задавать имена столбцов двумя способами; |
| • | записывать внешние соединения; |
| • | создавать соединения таблицы с собой. |
Операции соединения подразделяются на два вида - внутренние и внешние. Оба вида соединений задаются в предложении WHERE запроса SELECT с помощью специального условия соединения. Внешние соединения (о которых мы поговорим позднее) поддерживаются стандартом ANSI-92 и содержат зарезервированное слово "JOIN", в то время как внутренние соединения (или просто соединения) могут задаваться как без использования такого слова (в стандарте ANSI-89), так и с использованием слова "JOIN" (в стандарте ANSI-92).
Связывание производится, как правило, по первичному ключу одной таблицы и внешнему ключу другой таблицы - для каждой пары таблиц. При этом очень важно учитывать все поля внешнего ключа, иначе результат будет искажен. Соединяемые поля могут (но не обязаны!) присутствовать в списке выбираемых элементов. Предложение WHERE может содержать множественные условия соединений. Условие соединения может также комбинироваться с другими предикатами в предложении WHERE.
Внутренние соединения
Внутреннее соединение возвращает только те строки, для которых условие соединения принимает значение true.
SELECT first_name, last_name, department
FROM employee, department
WHERE job_code = "VP" получить список сотрудников,
состоящих в должности "вице-
президент", а также названия
их отделов
FIRST_NAME LAST_NAME DEPARTMENT
=============== ================ ======================
Robert Nelson Corporate Headquarters
Mary S. MacDonald Corporate Headquarters
Robert Nelson Sales and Marketing
Mary S. MacDonald Sales and Marketing
Robert Nelson Engineering
Mary S. MacDonald Engineering
Robert Nelson Finance
Mary S. MacDonald Finance
...
Этот запрос ("без соединения") возвращает неверный результат, так как имеющиеся между таблицами связи не задействованы. Отсюда и появляется дублирование информации в результирующей таблице. Правильный результат дает запрос с использованием операции соединения:
SELECT first_name, last_name, department
FROM employee, department
WHERE job_code = "VP"
AND employee.dept_no = department.dept_no
имена таблиц
получить список сотрудников,
состоящих в должности "вице-
президент", а также названия
их отделов
FIRST_NAME LAST_NAME DEPARTMENT
=============== ================ ======================
Robert Nelson Engineering
Mary S. MacDonald Sales and Marketing
В вышеприведенном запросе использовался способ непосредственного указания таблиц с помощью их имен. Возможен (а иногда и просто необходим) также способ указания таблиц с помощью алиасов (псевдонимов). При этом алиасы определяются в предложении FROM запроса SELECT и представляют собой любой допустимый идентификатор, написание которого подчиняется таким же правилам, что и написание имен таблиц. Потребность в алиасах таблиц возникает тогда, когда названия столбцов, используемых в условиях соединения двух (или более) таблиц, совпадают, а названия таблиц слишком длинны...
Замечание 1: в одном запросе нельзя смешивать использование написания имен таблиц и их алиасов.
Замечание 2: алиасы таблиц могут совпадать с их именами.
SELECT first_name, last_name, department
FROM employee e, department d
WHERE job_code = "VP"
AND e.dept_no = d.dept_no
алиасы таблиц
получить список сотрудников,
состоящих в должности "вице-
президент", а также названия
их отделов
FIRST_NAME LAST_NAME DEPARTMENT
=============== ================ ======================
Robert Nelson Engineering
Mary S. MacDonald Sales and Marketing
А вот пример запроса, соединяющего сразу три таблицы:
SELECT first_name, last_name, job_title,
department
FROM employee e, department d, job j
WHERE d.mngr_no = e.emp_no
AND e.job_code = j.job_code
AND e.job_grade = j.job_grade
AND e.job_country = j.job_country
получить список сотрудников
с названиями их должностей
и названиями отделов
FIRST_NAME LAST_NAME JOB_TITLE DEPARTMENT
========== ============ ======================= ======================
Robert Nelson Vice President Engineering
Phil Forest Manager Quality Assurance
K. J. Weston Sales Representative Field Office: East Coast
Katherine Young Manager Customer Support
Chris Papadopoulos Manager Research and Development
Janet Baldwin Sales Co-ordinator Pacific Rim Headquarters
Roger Reeves Sales Co-ordinator European Headquarters
Walter Steadman Chief Financial Officer Finance
В данном примере последние три условия необходимы в силу того, что первичный ключ в таблице JOB состоит из трех полей - см. рис.1.
Мы рассмотрели внутренние соединения с использованием стандарта ANSI-89. Теперь опишем новый (ANSI-92) стандарт:
| • | условия соединения записываются в предложении FROM, в котором слева и справа от зарезервированного слова "JOIN" указываются соединяемые таблицы; |
| • | условия поиска, основанные на правой таблице, помещаются в предложение ON; |
| • | условия поиска, основанные на левой таблице, помещаются в предложение WHERE. |
SELECT first_name, last_name, department
FROM employee e JOIN department d
ON e.dept_no = d.dept_no
AND department = "Customer Support"
WHERE last_name starting with "P"
получить список служащих
(а заодно и название отдела),
являющихся сотрудниками отдела
"Customer Support", фамилии кото-
рых начинаются с буквы "P"
FIRST_NAME LAST_NAME DEPARTMENT
============= =============== ===================
Leslie Phong Customer Support
Bill Parker Customer Support
Самосоединения
В некоторых задачах необходимо получить информацию, выбранную особым образом только из одной таблицы. Для этого используются так называемые самосоединения, или рефлексивные соединения. Это не отдельный вид соединения, а просто соединение таблицы с собой с помощью алиасов. Самосоединения полезны в случаях, когда нужно получить пары аналогичных элементов из одной и той же таблицы.
SELECT one.last_name, two.last_name,
one.hire_date
FROM employee one, employee two
WHERE one.hire_date = two.hire_date
AND one.emp_no < two.emp_no
получить пары фамилий сотрудников,
которые приняты на работу в один
и тот же день
LAST_NAME LAST_NAME HIRE_DATE
==================== ==================== ===========
Nelson Young 28-DEC-1988
Reeves Stansbury 25-APR-1991
Bishop MacDonald 1-JUN-1992
Brown Ichida 4-FEB-1993
SELECT d1.department, d2.department, d1.budget
FROM department d1, department d2
WHERE d1.budget = d2.budget
AND d1.dept_no < d2.dept_no
получить список пар отделов с
одинаковыми годовыми бюджетами
DEPARTMENT DEPARTMENT BUDGET
======================== ========================= =========
Software Development Finance 400000.00
Field Office: East Coast Field Office: Canada 500000.00
Field Office: Japan Field Office: East Coast 500000.00
Field Office: Japan Field Office: Canada 500000.00
Field Office: Japan Field Office: Switzerland 500000.00
Field Office: Singapore Quality Assurance 300000.00
Field Office: Switzerland Field Office: East Coast 500000.00
Внешние соединения
Напомним, что внутреннее соединение возвращает только те строки, для которых условие соединения принимает значение true. Иногда требуется включить в результирующий набор большее количество строк.
Вспомним, запрос вида
SELECT first_name, last_name, department
FROM employee e, department d
WHERE e.dept_no = d.dept_no
возвращает только те строки, для которых условие соединения (e.dept_no = d.dept_no) принимает значение true.
Внешнее соединение возвращает все строки из одной таблицы и только те строки из другой таблицы, для которых условие соединения принимает значение true. Строки второй таблицы, не удовлетворяющие условию соединения (т.е. имеющие значение false), получают значение null в результирующем наборе.
Существует два вида внешнего соединения: LEFT JOIN и RIGHT JOIN.
В левом соединении (LEFT JOIN) запрос возвращает все строки из левой таблицы (т.е. таблицы, стоящей слева от зарезервированного словосочетания "LEFT JOIN") и только те из правой таблицы, которые удовлетворяют условию соединения. Если же в правой таблице не найдется строк, удовлетворяющих заданному условию, то в результате они замещаются значениями null.
Для правого соединения - все наоборот.
SELECT first_name, last_name, department
FROM employee e LEFT JOIN department d
ON e.dept_no = d.dept_no
получить список сотрудников
и название их отделов,
включая сотрудников, еще
не назначенных ни в какой отдел
FIRST_NAME LAST_NAME DEPARTMENT
=============== ============== =====================
Robert Nelson Engineering
Bruce Young Software Development
Kim Lambert Field Office: East Coast
Leslie Johnson Marketing
Phil Forest Quality Assurance
...
В данном запросе все сотрудники оказались распределены по отделам, иначе названия отделов заместились бы значением null.
А вот пример правого соединения:
SELECT first_name, last_name, department
FROM employee e RIGHT JOIN department d
ON e.dept_no = d.dept_no
получить список сотрудников
и название их отделов,
включая отделы, в которые еще
не назначены сотрудники
FIRST_NAME LAST_NAME DEPARTMENT
=============== ============= =========================
Terri Lee Corporate Headquarters
Oliver H. Bender Corporate Headquarters
Mary S. MacDonald Sales and Marketing
Michael Yanowski Sales and Marketing
Robert Nelson Engineering
Kelly Brown Engineering
Stewart Hall Finance
Walter Steadman Finance
Leslie Johnson Marketing
Carol Nordstrom Marketing
<null> <null> Software Products Div.
Bruce Young Software Development
...
В результирующий набор входит и отдел "Software Products Div." (а также отдел "Field Office: Singapore", не представленный здесь), в котором еще нет ни одного сотрудника.
