Введение в SQL. Создание, изменение и удаление таблиц. Выборка данных из таблиц. Создание SQL-запросов. Обработка данных в SQL. Методика.

Раздел 4 Информационные системы

Введение в SQL.

Создание, изменение и удаление таблиц.

Выборка данных из таблицы.

Создание SQL-запросов.

Обработка данных в SQL.

Методика обучения данной теме в школе.

Введение в SQL. SQL - структурированный язык запросов, который дает возможность создавать и работать в реляционных базах данных, которые являются наборами связанной информации сохраняемой в таблицах. Язык ориентирован на операции с данными, представленными в виде логически взаимосвязанных совокупностей таблиц-отношений. Важнейшая особенность структур этого языка состоит в ориентации на конечный рез-тат обработки данных, а не на процедуру этой обработки. SQL сам определяет, где находятся данные, индексы и даже какие наиболее эффективные последовательности операций следует использовать для получения рез-та.

Изначально, SQL был основным способом работы пользователя с базой данных и позволял выполнять следующий набор операций: создание в базе данных новой таблицы; добавление в таблицу новых записей; изменение записей; удаление записей; выборка записей из одной или нескольких таблиц (в соответствии с заданным условием); изменение структур таблиц.

Со временем SQL обеспечил возможность описания и управления новыми хранимыми объектами (например, индексы, представления, триггеры и хранимые процедуры). SQL остаётся единственным механизмом связи между прикладным программным обеспечением и базой данных. В то же время, современные СУБД, а, также, информационные системы, использующие СУБД, предоставляют пользователю развитые средства визуального построения запросов. Каждое предложение SQL — это либо запрос данных из базы, либо обращение к базе данных, которое приводит к изменению данных в базе.

В соответствии с тем, какие изменения происходят в базе данных, различают следующие типы запросов: на создание или изменение в базе данных новых или существующих объектов; на получение данных; на добавление новых данных (записей); на удаление данных; обращения к СУБД.

Основным объектом хранения реляционной базы данных является таблица, поэтому все SQL-запросы — это операции над таблицами. В соответствии с этим, запросы делятся на:

-запросы, оперирующие самими таблицами (создание и изменение таблиц);

-запросы, оперирующие с отдельными записями (или строками таблиц) или наборами записей.

Каждая таблица описывается в виде перечисления своих полей (столбцов таблицы) с указанием: типа хранимых в каждом поле значений; связей между таблицами (задание первичных и вторичных ключей); информации, необходимой для построения индексов.

Таким образом, использование SQL сводится, по сути, к формированию всевозможных выборок строк и совершению операций над всеми записями, входящими в набор.

Команды SQL разделяются на следующие группы:

1. Команды языка определения данных — DDL (Data Definition Language). Эти SQL команды можно использовать для создания, изменения и удаления различных объектов базы данных.

2. Команды языка управления данными — DCL (Data Control Language). С помощью этих SQL команд можно управлять доступом пользователей к базе данных и использовать конкретные данные (таблицы, представления и т.д.).

3. Команды языка управления транзакциями — TCL (Тгаnsасtiоn Соntrol Language). Эти SQL команды позволяют определить исход транзакции.

4. Команды языка манипулирования данными — DML (Data Manipulation Language). Эти SQL команды позволяют пользователю перемещать данные в базу данных и из нее.

Операторы SQL делятся на:

-операторы определения данных (Data Definition Language, DDL)

-CREATE создает объект БД (саму базу, таблицу, представление, пользователя и т. д.)

-ALTER изменяет объект

-DROP удаляет объект

-операторы манипуляции данными (Data Manipulation Language, DML)

-SELECT считывает данные, удовлетворяющие заданным условиям

-INSERT добавляет новые данные

-UPDATE изменяет существующие данные

-DELETE удаляет данные

-операторы определения доступа к данным (Data Control Language, DCL)

-GRANT предоставляет пользователю (группе) разрешения на определенные операции с объектом

-REVOKE отзывает ранее выданные разрешения

-DENY задает запрет, имеющий приоритет над разрешением

-операторы управления транзакциями (Transaction Control Language, TCL)

-COMMIT применяет транзакцию.

-ROLLBACK откатывает все изменения, сделанные в контексте текущей транзакции.

-SAVEPOINT делит транзакцию на более мелкие участки.

Преимущества: 1.Независимость от конкретной СУБД (тексты SQL-запросов, содержащие DDL и DML, могут быть достаточно легко перенесены из одной СУБД в другую). 2. Наличие стандартов (наличие стандартов и набора тестов для выявления совместимости и соответствия конкретной реализации SQL общепринятому стандарту только способствует «стабилизации» языка). 3. Декларативность (с помощью SQL программист описывает только то, какие данные нужно извлечь или модифицировать)

Недостатки:1.Несоответствие реляционной модели данных 2.Повторяющиеся строки 3. Неопределённые значения (nulls) 4. Явное указание порядка колонок слева направо 5. Колонки без имени и дублирующиеся имена колонок 6. Отсутствие поддержки свойства «=» 7. Использование указателей 8. Высокая избыточность

2.2 Создание, изменение и удаление таблиц.

Создание таблицы:

Таблицы создаются командой CREATE TABLE. Эта команда создает пустую таблицу - таблицу без строк. Значения вводятся с помощью DML команды INSERT. Команда CREATE TABLE в основном определяет им таблицы, в виде описания набора имен столбцов указанных в определенном порядке. Она также определяет типы данных и размеры столбцов. Каждая таблица должна иметь по крайней мере один столбец.

Синтаксис команды:

CREATE TABLE <TABLE-NAME>

( <COLUMN name> <DATA type>[(<SIZE>)],

<COLUMN name> <DATA type> [(<SIZE>)] ... );

Изменение таблицы:

Команда ALTER TABLE – это содержательна форма, хотя ее возможности несколько ограничены. Она используется чтобы изменить определение существующей таблицы. Обычно, она добавляет столбцы к таблице. Иногда она может удалять столбцы или изменять их размеры, а также в некоторых программах добавлять или удалять ограничения. Типичный синтаксис чтобы добавить столбец к таблице :

ALTER TABLE <TBODY></TBODY></TABLE><TABLE name>ADD <COLUMN name>

<DATA type> <SIZE>;

Столбец будет добавлен со значением NULL для всех строк таблицы. Новый столбец станет последним по порядку столбцом таблицы. Вообще то, можно добавить сразу несколько новых столбцов, отделив их запятыми, в одной команде. Имеется возможность удалять или изменять столбцы. Наиболее часто, изменением столбца может быть просто увеличение его размера, или добавление (удаление) ограничения.
Удаление таблица:

Нужно быть создателем таблицы, чтобы иметь возможность удалить ее. Поэтому не волнуйтесь о случайном разрушении ваших данных, SQL сначала потребует чтобы вы очистили таблицу прежде, чем удалит ее из базы данных. Таблица с находящимися в ней строками, не может быть удалена. Синтаксис для удаления вашей таблицы, если конечно она является пустой, следующая:

DROP TABLE < table name >;

2.3 Выборка данных из таблицы

SELECT — оператор DML языка SQL, возвращающий набор данных (выборку) из базы данных, удовлетворяющих заданному условию. В большинстве случаев, выборка осуществляется из одной или нескольких таблиц. При формировании запроса SELECT пользователь описывает ожидаемый набор данных: его вид (набор столбцов) и его содержимое (критерий попадания записи в набор, группировка значений, порядок вывода записей и т. п.).

Запрос выполняется следующим образом: сначала извлекаются все записи из таблицы, а затем для каждой записи набора проверяется её соответствие заданному критерию. Если осуществляется слияние из нескольких таблиц, то сначала составляется произведение таблиц, а уже затем из полученного набора отбираются требуемые записи.

Формат запроса с использованием данного оператора:

SELECT список полей FROM список таблиц WHERE условия…

SELECT

[DISTINCT | ALL] {*[список полей]} FROM <список таблиц>

[WHERE <предикат – условие выборки или соединения>]

[GROUP BY <список полей результата>]

[HAVING <предикат-условие для группы>]

[ORDER BY <список полей, по которым требуется упорядочит ввод>]

WHERE — используется для определения, какие строки должны быть выбраны или включены в GROUP BY.

GROUP BY — используется для объединения строк с общими значениями в элементы меньшего набора строк.

HAVING — используется для определения, какие строки после GROUP BY должны быть выбраны.

ORDER BY — используется для определения, какие столбцы используются для сортировки результирующего набора данных.

Один и тот же набор данных может быть получен при выполнении различных запросов. Поиск оптимального плана выполнения данного запроса является задачей оптимизатора.

2.4 Создание SQL-запросов.

Запрос– это средство выбора необходимой информации из базы данных. Вопрос, сформированный по отношению к базе данных, и есть запрос. SQL – запросы – это запросы, которые составляются (программистами) из последовательности SQL – инструкций. Эти инструкции задают, что надо сделать с входным набором данных для генерации выходного набора. Все запросы Access строит на основе SQL – запросов, чтобы посмотреть их, необходимо в активном окне проектирования запроса выполнить команду Вид/SQL.

Существует несколько типов запросов: на выборку(приведён выше), на обновление, на добавление, на удаление, перекрестный запрос, создание таблиц. Наиболее распространенным является запрос на выборку. Запросы на выборку используются для отбора нужной пользователю информации, содержащейся в таблицах. Они создаются только для связанных таблиц.

Для того чтобы создать запрос на языке SQL, для начала создаём пустой запрос в режиме конструктора. Для этого на вкладке Создание нужно выбрать пункт Конструктор запросов. Далее на вкладке Конструктор выберем пункт Режим и изменим режим построения запросов на Режим SQL.

Создание запроса в режиме SQL похоже на программирование, пользователю предстоит вручную набрать нужные команды. Запрос на выбор информации начинается словом SELECT. Далее нужно перечислить нужные поля таблицы, напечатаем наименование таблицы, поставим точку, а в квадратных скобках наберем имя поля из этой таблицы и т.д. Поля отделяются запятыми.

Запрос заканчивается служебным словом FROM, после которого указывается таблица, из которой была взята информация. В конце строки запроса должна стоять точка с запятой.

Для проверки правильности написания запроса выполним его. Для этого нажмем на кнопку Выполнить на панели Конструктор. Итог запроса будет отображен в таблице. Если запрос был записан неправильно, то будет получено сообщение об ошибке. В этом случае нужно в первую очередь проверить правильность написания наименований таблиц и полей.

2.5 Обработка данных в SQL:

Запросы могут производить обобщенную групповую обработку значений полей, что реализуется с помощью агрегатных функций. В SQL допускаются следующие агрегатные функции:

• COUNT - производит подсчет количества строк или не-NULL значений полей, которые выбрал запрос;

• SUM - рассчитывает арифметическую сумму всех выбранных значений данного поля;

• AVG - производит усреднение всех выбранных значении данного поля;

• МАХ - находит и возвращает наибольшее из всех выбранных значений

• MIN - находит и возвращает наименьшее из всех выбранных значений данного поля.

Для упорядочения вывода полей таблиц SQL использует команду ORDER BY, позволяя сортировать вывод запроса согласно значениям в том количестве выбранных столбцов.

Для размещения нескольких запросов вместе и объединения вывода используют предложение UNION. Предложение UNION объединяет вывод двух или более SQL запросов в единый набор строк и столбцов. Команда UNION автоматически исключает дубликаты строк из вывода.

Компьютерные сети