Структурированный язык запросов – SQL: история, стандарты, основные операторы языка

Структурированный язык запросов – SQL: история, стандарты,

основные операторы языка.

Структурированный язык запросов SQL основан на реляционном исчислении с переменными кортежами. Язык имеет несколько стандартов. Язык SQL предназначен для выполнения операций над таблицами (создание, удаление, изменение структуры) и над данными таблиц (выборка, изменение, добавление и удаление), а также некоторых сопутствующих операций. SQL является непроцедурным языком и не содержит операторов управления, организации подпрограмм, ввода- вывода и т.п. В связи с этим SQL автономно не используется, обычно он погружен в среду встроенного языка программирования СУБД (например, FoxPro СУБД Visual FoxPro, ObjectPAL СУБД Paradox, Visual Basic for Applications СУБД Access).

В современных СУБД с интерактивным интерфейсом можно создавать запросы, используя другие средства, например QBE. Однако применение SQL зачастую позволяет повысить эффективность обработки данных в базе. Например, при подготовке запроса в среде Access можно перейти из окна Конструктора запросов (формулировки запроса по образцу на языке QBE) в окно с эквивалентным оператором SQL. Подготовку нового запроса путем редактирования уже имеющегося в ряде случае проще выполнить путем изменения оператора SQL. В различных СУБД состав операторов SQL может несколько отличаться. Язык SQL не обладает функциями полноценного языка разработки, а ориентирован на доступ к данным, поэтому его включают в состав средств разработки программ. В этом случае его называют встроенным SQL. Стандарт языка SQL поддерживают современные реализации следующих языков программирования: PL/1, Ada, С, COBOL, Fortran, MUMPS и Pascal.

В специализированных системах разработки приложений типа клиент-сервер среда программирования, кроме того, обычно дополнена коммуникационными средствами (установление и разъединение соединений с серверами БД, обнаружение и обработка возникающих в сети ошибок и т.д.), средствами разработки пользовательских интерфейсов, средствами проектирования и отладки. Различают два основных метода использования встроенного SQL: статический и динамический. При статическом использовании языка (статический SQL) в тексте программы имеются вызовы функций языка SQL, которые жестко включаются в выполняемый модуль после компиляции.

Изменения в вызываемых функциях могут быть на уровне отдельных параметров вызовов с помощью переменных языка программирования. При динамическом использовании языка (динамический SQL) предполагается динамическое построение вызовов SQL функций и интерпретация этих вызовов, например, обращение к данным удаленной базы, в ходе выполнения программы. Динамический метод обычно применяется в случаях, когда в приложении заранее неизвестен вид SQL- вызова и он строится в диалоге с пользователем. Основным назначением языка SQL (как и других языков для работы с базами данных) является подготовка и выполнение запросов. В результате выборки данных из одной или нескольких таблиц может быть получено множество записей, называемое представлением. Представление по существу является таблицей, формируемой в результате выполнения запроса. Можно сказать, что оно является разновидностью хранимого запроса. По одним и тем же таблицам можно построить несколько представлений. Само представление описывается путем указания идентификатора представления и запроса, который должен быть выполнен для его получения.

Для удобства работы с представлениями в язык SQL введено понятие курсора. Курсор представляет собой своеобразный указатель, используемый для перемещения по наборам записей при их обработке. Описание и использование курсора в языке SQL выполняется следующим образом. В описательной части программы выполняют связывание переменной типа курсор (CURSOR) с оператором SQL (обычно с оператором SELECT). В выполняемой части программы производится открытие курсора (OPEN <имя курсора>), перемещение курсора по записям (FETCH <имя курсора>...), сопровождаемое соответствующей обработкой, и, наконец, закрытие курсора (CLOSE <имя курсора>).

Основные операторы языка

Опишем минимальное подмножество языка SQL, опираясь на его реализацию в стандартном интерфейсе ODBC (Open Database Connectivity – совместимость открытых баз данных) фирмы Microsoft. Операторы языка SQL можно условно разделить на два подъязыка: язык определения данных (Data Definition Language – DDL) и язык манипулирования данными (Data Manipulation Language-DML).Основные операторы языка SQL представлены в таблице.

Рассмотрим формат и основные возможности важнейших операторов, за исключением специфических операторов, отмеченных в таблице символом «*». Несущественные операнды и элементы синтаксиса (например, принятое во многих системах программирования правило ставить «;» в конце оператора) будем опускать.

1. Оператор создания таблицы имеет формат вида:

CREATE TABLE <имя таблицы>

(<имя столбца> <тип данных> [NOT NULL]

[,<имя столбца> <тип данных> [NOT NULL]]... )

Обязательными операндами оператора являются имя создаваемой таблицы и имя хотя бы одного столбца (поля) с указанием типа данных, хранимых в этом столбце.

При создании таблицы для отдельных полей могут указываться некоторые дополнительные правила контроля вводимых в них значений. Конструкция NOT NULL (не пустое) служит именно таким целям и для столбца таблицы означает, что в этом столбце должно быть определено значение.

Операторы языка SQL

Вид	Название	Назначение
DDL	CREATE TABLE DROP TABLE ALTER TABLE CREATE INDEX DROP INDEX CREATE VIEW DROP VIEW GRAND* REVOKE*	создание таблицы удаление таблицы изменение структуры таблицы создание индекса удаление индекса создание представления удаление представления назначение привилегий удаление привилегий
DML	SELECT UPDAT INSERT DELETE	выборка записей изменение записей вставка новых записей удаление записей

В общем случае в разных СУБД могут использоваться различныетипы данных. В интерфейсе ODBC поддерживаются свои стандартные типы данных, например, символьные (SQL_CHAR, SQL_VARCHAR, SQL_LONGVARCHAR) и др. При работе с БД некоторой СУБД посредством интерфейса ODBC выполняется автоматическое преобразование стандартных типов данных, поддерживаемых интерфейсом, в типы данных источников и обратно. При необходимости обмен данными между программой и источником данных может вестись без преобразования – во внутреннем формате данных источника.

Пример 1. Создание таблицы.

Пусть требуется создать таблицу goods описания товаров, имеющую поля: type – вид товара, comp_id – идентификатор компании-производителя, name – название товара и price – цена товара. Оператор определения таблицы может иметь следующий вид:

CREATE TABLE goods (type SQL_CHAR(8) NOT NULL,

comp_id SQL_CHAR(10) NOT NULL, name SQL_VARCHAR(20),

price SQL_DECIMAL(8,2)).

2. Оператор изменения структуры таблицы имеет формат вида:

ALTER TABLE <имя таблицы>

({ADD, MODIFY, DROP} <имя столбца> [<тип данных>] [NOT NULL]

[,{ADD, MODIFY, DROP} <имя столбца> [<тип данных>][NOT NULL]]...)

Изменение структуры таблицы может состоять в добавлении (ADD), изменении (MODIFY) или удалении (DROP) одного или нескольких столбцов таблицы. Правила записи оператора ALTER TABLE такие же, как и оператора CREATE TABLE. При удалении столбца указывать <тип данных> не нужно.

3. Оператор удаления таблицы имеет формат вида:

DROP TABLE <имя таблицы>

Оператор позволяет удалить имеющуюся таблицу. Например, для удаления таблицы с именем items достаточно записать оператор вида: DROP TABLE items.

4. Оператор создания индекса имеет формат вида:

CREATE [UNIQUE] INDEX <имя индекса>

ON <имя таблицы>

(<имя столбца> [ ASC | DESC ]

[,<имя столбца> [ ASC | DESC ]... )

Оператор позволяет создать индекс для одного или нескольких столбцов заданной таблицы с целью ускорения выполнение запросных и поисковых операций с таблицей. Для одной таблицы можно создать несколько индексов.Задав необязательную опцию UNIQUE, можно обеспечить уникальность значений во всех указанных в операторе столбцах. По существу, создание индекса с указанием признака UNIQUE означает определение ключа в созданной ранее таблице. При создании индекса можно задать порядок автоматической сортировки значений в столбцах – в порядке возрастания ASC (по умолчанию), или в порядке убывания DESC. Для разных столбцов можно задавать различный порядок сортировки.

5. Оператор удаления индекса имеет формат вида:

DROP INDEX <имя индекса>

Этот оператор позволяет удалять созданный ранее индекс с соответствующим именем. Так, например, для уничтожения индекса main_indx к таблице emp достаточно записать оператор DROP INDEX main_indx.

6. Оператор создания представления имеет формат вида:

CREATE VIEW <имя представления>

[(<имя столбца> [,<имя столбца> ]...)]

AS <оператор SELECT>

Данный оператор позволяет создать представление. Если имена столбцов в представлении не указываются, то будут использоваться имена столбцов из запроса, описываемого соответствующим оператором SELECT.

7. Оператор удаления представления имеет формат вида:

DROP VIEW <имя представления>

Оператор позволяет удалить созданное ранее представление. Заметим, что при удалении представления таблицы, участвующие в запросе, удалению не подлежат. Удаление представления герг производится оператором вида: DROP VIEW repr.

8. Оператор выборки записей имеет формат вида:

SELECT [ALL | DISTINCT]

<список данных>

FROM <список таблиц>

[WHERE <условие выборки>]

[GROUP BY <имя столбца> [,<имя столбца>] ... ]

[HAVING <условие поиска>]

[ORDER BY <спецификация> [,<спецификация>]...]

Это наиболее важный оператор из всех операторов SQL. Функциональные возможности его огромны. Рассмотрим основные из них. Оператор SELECT позволяет производить выборку и вычисления над данными из одной или нескольких таблиц. Результатом выполнения оператора является ответная таблица, которая может иметь (ALL), или не иметь (DISTINCT) повторяющиеся строки. По умолчанию в ответную таблицу включаются все строки, в том числе и повторяющиеся. В отборе данных участвуют записи одной или нескольких таблиц, перечисленных в списке операнда FROM. Список данных может содержать имена столбцов, участвующих в запросе, а также выражения над столбцами. В простейшем случае в выражениях можно записывать имена столбцов, знаки арифметических операций (+, –, *, /), константы и круглые скобки. Если в списке данных записано выражение, то наряду с выборкой данных выполняются вычисления, результаты которого попадают в новый (создаваемый) столбец ответной таблицы. При использовании в списках данных имен столбцов нескольких таблиц для указания принадлежности столбца некоторой таблице применяют конструкцию вида: <имя таблицы>.<имя столбца>.

Операнд WHERE задает условия, которым должны удовлетворять записи в результирующей таблице. Выражение <условие выборки> является логическим. Его элементами могут быть имена столбцов, операции сравнения, арифметические операции, логические связки (И, ИЛИ, НЕТ), скобки, специальные функции LIKE, NULL, IN и т.д. Операнд GROUP BY позволяет выделять в результирующем множестве записей группы.

9. Оператор изменения записей имеет формат вида:

UPDATE <имя таблицы>

SET <имя столбца> = {<выражение> , NULL }

[, SET <имя столбца> = {<выражение> , NULL}... ]

[WHERE <условие>]

Выполнение оператора UPDATE состоит в изменении значений в определенных операндом SET столбцах таблицы для тех записей, которые удовлетворяют условию, заданному операндом WHERE. Новые значения полей в записях могут быть пустыми (NULL), либо вычисляться в соответствии с арифметическим выражением. Правила записи арифметических и логических выражений аналогичны соответствующим правилам оператора SELECT.

10. Оператор вставки новых записей имеет форматы двух видов:

INSERT INTO <имя таблицы>

[(<список столбцов>)]

VALUES (<список значений>)

и

INSERT INTO <имя таблицы>

[(<список столбцов>)]

<предложение SELECT>

В первом формате оператор INSERT предназначен для ввода новыхзаписей с заданными значениями в столбцах. Порядок перечисления имен столбцов должен соответствовать порядку значений, перечисленных в списке операнда VALUES. Если <список столбцов> опущен, то в <списке значений> должны быть перечислены все значения в порядке столбцов структуры таблицы. Во втором формате оператор INSERT предназначен для ввода в заданную таблицу новых строк, отобранных из другой таблицы с помощью предложения SELECT.

PAGE 1

Структурированный язык запросов – SQL: история, стандарты, основные операторы языка