Элементы языка SQL

Схема БД
Схема базы данных представляет собой структурированную совокупность данных о структуре базы, заданных ограничениях и распределении привилегий (прав) пользователе на доступ как к самим данным, так и к структуре базы
В различных СУБД поддержка схемы реализована различным образом.
таблицы
поля
ограничения
типы
ограничения
привилегии
пользователи
БД
связи
«Содержание» схемы базы данных

Основные типы данных:
В SQL существуют три основных типа данных:
Числа:
Целые числа могут иметь размер от байта до двойного машинного слова в зависимости от конкретного подтипа
Числа с плавающей запятой - представляют собой приблизительные значения, могут иметь одинарную и двойную точность.
Десятичные числа - имеют фиксированное количество цифр после запятой. Тип используется для хранения значений величин, для которых погрешности округлений недопустимы.
Строки (последовательности символов) бывают трех типов (в MySQL): ASCII_строки (ограничены 255 символами)
большие двоичные объекты (может содержать до 16 Мбайт текста)
Перечисления (строки с предопределенным набором возможных значений).
Значения даты и времени – имеют ряд подтипов.
Наиболее общий подтип DATETIME (ГГГГ-ММ-ДД ЧЧ:ММ:СС) ,

ЯОД : Определение данных
Инструкции работы с БД как единым объектом:
CREATE DATABASE library - создание пустой базы данных с именем library
DROP DATABASE - удаление БД вместе со всеми таблицами. Необратимое действие !!!
SHOW DATABASES – вывод списка имен существующих (доступных) баз данных
USE library – «активизация» (использование по умолчанию) базы данных с именем library
Для определения структуры базы данных, просмотра и удаления компонентов структуры предназначены следующие операторы SQL
Общий формат инструкции CREATE TABLE:
CREATE TABLE имя_таблицы
(определение столбца, …ограниченя )
Инструкция создания таблиц БД CREATE TABLE в качестве аргументов требует имя таблицы и ее полное определение, состоящее из определений отдельных полей.
Полное имя таблицы ::= Имя БД.Имя таблицы (library. books)
Полное имя поля ::= Имя БД.Имя таб.Имя Поля (library. books. Author)
- создание пустой базы данных с именем library
Определение столбца включает в себя имя столбца и спецификацию его типа.

Пример создание таблицы средствами SQL
CREATE TABLE uchet (
id_user INTEGER UNSIGNED NOT NULL,
id_book INTEGER UNSIGNED NOT NULL,
date_beg DATE NOT NULL,
date_end DATE NOT NULL,
PRIMARY KEY(id_user, id_book, date_beg),
FOREIGN KEY(id_user) REFERENCES readers(id)
ON DELETE CASCADE ON UPDATE CASCADE,
FOREIGN KEY(id_book) REFERENCES books(id)
ON DELETE CASCADE ON UPDATE CASCADE
)
CREATE TABLE books (
id INTEGER UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,
A_ship INTEGER UNSIGNED NOT NULL,
title VARCHAR(256) NOT NULL,
year INTEGER UNSIGNED NOT NULL,
pub_house VARCHAR(40) NOT NULL,
PRIMARY KEY(id))
Имя таблицы
Определения
полей
Определение первичного ключа таблицы
Определение внешних ключей таблицы

Описание ограничений:
Первичный ключ задается выражением
PRIMARY KEY (имя поля [имя поля2,…])
Внешний ключ задается выражением
FOREIGN KEY (имя поля) REFERENCES имя_таблицы(имя_поля)
ON DELETE опция ON UPDATE опция
Возможные опции : NO ACTION; CASCADE; SET DEFAULT; SET NULL
Проверочные условия могут задаваться с помощью фразы
CHECK (условное выражение).
Используются, как правило, для проверки ограничений, накладываемых предметной областью (бизнес-правилами)
Для таблицы может быть задан только один первичный ключ, который может быть простым (одно поле) или составным (состоять из нескольких полей).
Потенциальный ключ задается выражением
UNIQUE (имя поля [имя поля2,…])
Таблица может иметь несколько потенциальных ключей.
Используется для установления связи между таблицами

Просмотр и изменение структуры БД:
Для просмотра существующей структуры данных используется инструкция SHOW
SHOW DATABASES - вывод списка имен существующих (доступных) баз данных
SHOW TABLES - возвращает список таблиц, существующих в указанной
базе данных:
SHOW [OPEN] TABLES [FROM база_данных]
SHOW COLUMNS - возвращает описание столбцов таблицы.
SHOW COLUMNS FROM таблица [FROM база_данных]
SHOW GRANTS выводит список привилегий, предоставленных пользователю:
SHOW GRANTS FOR пользователь
ALTER TABLE таблица спецификация_изменений
[, спецификация изменений ]
Для изменения структуры данных используется инструкция ALTER
Спецификация изменений может касаться любого элемента спецификации таблицы, но для выполнения инструкции пользователь должен обладать соответствующими привилегиями и изменения не должны приводить к нарушению целостности
SHOW CREATE TABLE - возвращает описание запроса, который необходим для создания указанной таблицы.

ЯМД : Манипулирование данными
В СУБД операции над данными выполняются с помощью запросов
Результатом выполнения запроса, в большинстве случаев, является отношение
Основными инструкциями SQL , используемыми в запросах являются следующие
SELECT извлекает строки из одной или нескольких таблиц
INSERT вставляет кортежи в отношение
DELETE удаляет кортежи из отношения
UPDATE обновляет значения указанных полей в кортеже.
Формат «полной» инструкции:
SELECT имя_столбца,... (список выборки)
[ALL | DISTINCT] (опция «все» или «без повторов»)
FROM имя_таблицы, ... (источник строк)
WHERE условие_отбора_1 (ограничения)
GROUP BY имя_столбца,... (группировка для выполнения стат. функций)
HAVING условие_отбора _2
ORDER BY имя_столбца, ... (упорядочение вывода результата)
LIMIT лимит (ограничения числа выводимых строк результата)

Обработка данных
Предложение GROUP BY - Группировка результатов запроса
Позволяет группировать записи, вошедшие в результаты запроса, с тем чтобы над ними можно было выполнять статистические функции. Все элементы списка возвращаемых столбцов должны иметь одно значение для каждой группы строк. В предложении SELECT запроса с группировкой разрешается указывать только столбцы группировки и статистические функции, а также выражения с ними.
Предложение ORDER BY – Упорядочение результатов запроса
Содержит имена столбцов, по которым осуществляется сортировка результатов запроса. Если указано несколько столбцов, то их порядок определяет приоритет сортировки.
Предложение LIMIT – Ограничение числа возвращаемых записей
LIMIT 10 – выводятся не более 10-ти строк, начиная с 1-й;
LIMIT 7, 10 – выводятся не более 10-ти строк, начиная с 7-й
Предложение HAVING – дополнительное условие, накладываемое на сгруппированные данные

Обработка данных (примеры запросов)
SELECT id_book, name FROM uchet, readers
WHERE readers.id=uchet.id_user AND readers.id=2;
Простой запрос на выборку с условием:
«Узнать фамилию читателя под номером 2 и номера книг, которые он брал»
SELECT id_book, name
FROM readers JOIN uchet ON readers.id=uchet.id_user
WHERE readers.id=2;
Варианты реализации запроса:

Обработка данных (примеры запросов)
SELECT DISTINCT id_book, author, title
FROM from uchet, readers, books
WHERE readers.id=uchet.id_user AND books.id=uchet.id_book AND (readers.id=9 OR readers.id=19);
Простой запрос на выборку с условием:
«Выбрать авторов и названия книг, которые брали читатели с номерами 9 или 19»
SELECT DISTINCT id_book, author, title
FROM (readers JOIN uchet ON readers.id=uchet.id_user)
JOIN books ON books.id=uchet.id_book
WHERE readers.id=9 OR readers.id=19;
Варианты реализации запроса:
В представленных вариантах имеется избыточность!

Использование вложенных запросов
(подзапросы)
«Получить фамилии и номера читателей, которые брали те же книги, что и читатель под номером 19, а также и номера этих книг»
SELECT id_book, id, name
FROM uchet, readers
WHERE (readers.id=uchet.id_user AND readers.id<>19 AND id_book IN
(SELECT id_book
FROM uchet, readers
WHERE readers.id=uchet.id_user AND readers.id=19));
Вариант реализации запроса:
Вложенный оператор SELECT может использоваться только в частях WHERE и HAVING другого запроса !
Вложенный запрос возвращает отношение, имеющее одно поле id_book содержащее номера книг, которые брал читатель с номером 19

Запросы с использованием вычисляемых полей
Поле delta вычисляется с помощью функции datediff, возвращающей количество дней, прошедших между двумя датами
Пример: «Определить, на какое количество дней брались книги »
SELECT id_book, date_beg, date_end, datediff (date_end, date_beg)
AS delta
FROM uchet
Вариант реализации запроса:
Использование вычисляемых полей позволяет получать в результате запроса данные, которые не хранятся в БД, но могут быть вычислены на основе хранимых данных

Запросы с использованием шаблонов
При использовании в условиях отбора операторов LIKE / NOT LIKE разрешается использовать шаблоны с символами-заместителями. В стандарте SQL символ «%» (процент) представляет произвольную последовательность символов, а символ «_» (подчеркивание) – любой одиночный символ.
Пример:
Выбрать авторов книг, выпущенных после 2000 года при условии, что поле author начинается с набора символов «Фред»
SELECT author
FROM books
WHERE author LIKE 'Фред%' AND year >2000
Вариант реализации запроса:

Запросы с использованием обобщающих функций
COUNT (имя_поля) – подсчитывает количество записей в отношении;
MAX (имя_поля) – возвращает максимальное значение из заданного поля;
MIN (имя_поля) – возвращает минимальное значение из заданного поля;
Следующие функции используются только с данными числового типа
SUM (имя_поля) – возвращает сумму значений в заданном поле;
AVG (имя_поля) – возвращает среднее значение, вычисленное на основе данных заданного поля.
Использование обобщающих функций возможно только совместно с выражением GROUP BY имя_поля
Пример: «Получить список авторов, для которых имеется более 10 наименований книг, и дату издания самой ранней из представленных книг для каждого из этих авторов»
SELECT author, MIN(year), COUNT(id)
FROM books
GROUP BY author
HAVING COUNT(id)>10;