SQL-01-3 (Введение в SQL)

Язык SQL является стандартным средством взаимодействия с БД через реляционную СУБД, промежуточным звеном между БД и пользователем (или прикладной программой).
Схема взаимодействия клиента и СУБД

Особенности языка SQL
Язык SQL непроцедурный (декларативный)
Один оператор SQL обрабатывает одновременно весь набор элементов
Использует трехзначную логику (3VL)
Происхождение названия языка SQL
SQL - structured query language
язык структурированных запросов

Где живут наши клиенты?
SELECT город, регион FROM клиенты

Sub GetCastomerNames()
Dim db As Database
Dim rs As Recordset
Dim i As Integer
Dim address() As String
Set db = CurrentDb()
Set rs = db.OpenRecordset("клиенты")
rs.MoveLast
ReDim address (rs.RecordCount - 1, 1)
With rs
.MoveFirst
i = 0
Do Until .EOF
address (i,0) = ![город]
address (i,1) = ![регион]
i = i + 1
.MoveNext
Loop
End With
rs.Close
db.Close
End Sub
SELECT
город, регион
FROM
клиенты
Декларативный
и процедурный языки программирования

Способы встраивания SQL в прикладные программы
1) Внедренные SQL-запросы
Отдельные SQL-запросы внедряются прямо в исходный текст программы и смешиваются с операторами базового языка. Этот подход позволяет создавать программы, обращающиеся непосредственно к БД. Специальные программы-предкомпиляторы преобразуют исходный текст с целью замены SQL-запросов соответствующими вызовами подпрограмм СУБД, затем текст компилируется и собирается обычным способом.
2) Использование прикладного интерфейса программирования
(Application Programming Interface – API)
Работа с БД реализуется через предоставляемый набор функций.
Вызывая эти функции, программа передает СУБД операторы SQL и получает обратно результаты запросов. В этом случае не требуется специализированный препроцессор.
Формы использования SQL: встроенный и интерактивный

Sub GetAuthorNames2()
Dim db As Database
Dim rs As Recordset
Set db = CurrentDb()
Set rs = db.OpenRecordset("SELECT имя, фамилия FROM авторы;")
' Далее программа обрабатывает результаты
' запроса, находящиеся в переменной rs.
rs.Close
db.Close
End Sub
Пример включения операторов SQL в исходный код приложения, написанного на процедурном языке:

SQL используется для реализации всех функций СУБД:
организация данных (определяет и изменяет структуры представления данных и устанавливать отношения между элементами БД); ƒ
чтение данных (предоставляет пользователю или приложению возможность читать из БД содержащуюся в ней информацию и пользоваться ею); ƒ
обработка данных (дает возможность изменять базу данных, т.е. добавлять новые данные, удалять или обновлять уже имеющиеся); ƒ
управление доступом (позволяет задавать необходимые возможности пользователя по чтению и изменению данных, а также защищать их от несанкционированного доступа); ƒ
совместное использование данных (координирует совместное использование данных пользователями, работающими параллельно, чтобы они не мешали друг другу); ƒ
целостность данных (обеспечивает целостность БД, защищая ее от разрушения из-за несогласованных изменений или отказа системы).
SQL – это неотъемлемая часть СУБД, инструмент, с помощью которого программируется взаимодействие клиентского приложения с реляционной БД.

Категории операторов языка SQL
Язык определения данных
(Data Definition Language или DDL)
- создание объектов баз данных
CREATE SCHEMA, CREATE TABLE, CREATE VIEW,
CREATE DOMAIN и др..
Язык манипулирования данными
(Data Manipulation Language или DML)
- запись, изменение и поиск данных.
SELECT, INSERT, UPDATE и DELETE.
Операторы управления данными
(Data Control Statements).
- определение прав пользователей на операции с объектами базы данных. (Часто они рассматриваются как часть DDL.)
GRANT, REVOKE.

Дополнительные категории операторов языка SQL
операторы для определения ограничений целостности и триггеров;
средства определения представлений БД;
средства управления транзакциями.

Примеры реляционных СУБД
IBM DB2
Oracle
Microsoft SQL Server
MySQL
PostgreSQL
SQLite
Microsoft Access

Microsoft Oracle SQL Server
PL/ SQL Transact-SQL
Расширенные языки некоторых СУБД
СУБД:
Языки СУБД:

SQL-86 (1986/1987 гг.);
SQL-89 (1989 г.; фактически SQL-86 с малыми добавками);
SQL-92 (1992 г.; синонимы: SQL2, SQL92 ):
SQL:1999 (синонимы: SQL3, SQL-99;
главные дополнения — объектные возможности языка, хранимые процедуры, поддержка регулярных выражений, рекурсивных запросов, поддержка триггеров, базовые процедурные расширения, нескалярные типы данных и некоторые объектно-ориентированные возможности):
SQL:2003 (Введены расширения для работы с XML-данными, оконные функции,
применяемые для работы с OLAP-базами данных, генераторы последовательностей и основанные на них типы данных).
С этого момента очередные версии стандарта выходят не в полном объеме, как прежде, а в виде "дополнительных частей"
SQL:2006 (развивает расширения, касающиеся XML, возникшие в SQL:2003)
SQL:2008 (Улучшены возможности оконных функций; устранены некоторые неоднозначности стандарта SQL:2003; введен ряд частных дополнений, как, например, TRUNCATE TABLE или выдача первых N записей)
На основе SQL-92 построен ГОСТ Р ИСО/МЭК 9075-93.
История версий стандарта языка SQL

Разделы стандарта SQL2
Раздел 1: "Область применения";
Раздел 2: "Нормативные ссылки"
- перечень дополнительных стандартов;
Раздел 3: "Определения, обозначения и соглашения";
Раздел 4: "Понятия"
- базовые понятия, используемые при определении языка;
Раздел 5: "Лексические элементы";
Раздел 6: "Скалярные выражения"
- определение элементов языка, производящих скалярные значения;
Раздел 7: "Выражения запросов"
- определение элементов языка, производящих строки и таблицы данных;
Раздел 8: "Предикаты";

Разделы стандарта SQL2 (продолжение)
Раздел 9: "Правила присваивания данных"
- правила, определяющие порядок выборки данных из базы данных или сохранения данных в базе данных, и правила формирования операций над множествами;
Раздел 10: "Дополнительные общие элементы"
- дополнительные общие языковые элементы, используемые в разных частях языка;
Раздел 11: "Определение схемы и манипулирование схемой"
- определение средств создания схемы и управления схемой;
Раздел 12: "Модуль"
- определение модулей и процедур;
Раздел 13: "Манипулирование данными"
- определение операторов манипулирования данными;
Раздел 14: "Управление транзакциями";
Раздел 15: "Управление подключениями";
Раздел 16: "Управление сессиями";

Разделы стандарта SQL2 (продолжение)
Раздел17: "Динамический SQL"
- определение средств, предназначенных для динамического выполнения операторов SQL;
Раздел 18: "Управление диагностикой"
Раздел 19: "Встроенный SQL"
- определение синтаксиса встраивания SQL в некоторые стандартные языки программирования;
Раздел 20: "Прямой вызов SQL"
- определение подмножества SQL/92, которое может использоваться в режиме прямого вызова;
Раздел21: "Информационная схема и схема определений"
- определение представляемых таблиц, содержащих информацию о схеме;
Раздел22: "Коды статуса"
- определение значений, идентифицирующих статус завершения SQL-операторов
и механизмов, посредством которых эти значения возвращаются;
Раздел 23: "Соответствие"
- определение критериев соответствия языку SQL/92;

Приложения к стандарту SQL2 (продолжение)
Приложение A: "Уровни языка SQL" - перечисление правил, определяющих подмножества вводного SQL (EntrySQL) и промежуточного SQL (IntermediateSQL) стандарта SQL/92;
Приложение B: "Элементы, определяемые в реализации" - перечисление средств, для которых в стандарте установлено, что синтаксис, или смысл, или результат воздействия на базу данных частично или полностью определяется в реализации, и описание определяющей информации, которая должна быть обеспечена в реализации для каждого случая;
Приложение C: "Элементы, зависимые от реализации" - перечисление средств, для которых в стандарте явно установлено, что их смысл или результат воздействия на базу данных зависит от реализации;
Приложение D: "Неодобряемые свойства" - перечисление свойств, которые разработчики стандарта не хотели бы видеть в его следующей версии;
Приложение E: "Несовместимости с SQL/89" - перечисление несовместимостей между SQL/92 и SQL/89;
Приложение F: "Поддержка и интерпретация SQL" - разъясняются интерпретации SQL и коррективы, которые были внесены после принятия SQL/89.

Свойства реляционной структуры данных

В реляционной БД данные представлены в виде совокупности нескольких таблиц
Все данные в реляционной БД содержатся в таблицах.
Таблицы представляют собой совокупность каких-либо сведений об объектах, явлениях, процессах реального мира.
Таблицы содержат:
Строки. Каждая строка (или запись) представляет собой совокупность атрибутов (свойств) конкретного экземпляра объекта.
Столбцы. Каждый столбец (поле) представляет собой атрибут или совокупность атрибутов.
Поле строки является минимальным элементом таблицы. Каждый столбец в таблице имеет определенное имя, тип данных и размер.

Свойства таблицы
Является структурным элементом, который содержит данные
Имеет имя, уникальное внутри БД
Содержит данные, соответствующие одному объектному типу (типу сущностей)
Содержит не менее одного столбца
Может не содержать ни одной строки
Содержит на пересечении столбца и строки значение
Каждый столбец имеет имя и набор свойств

Пример таблицы из базы данных
Народные песни

Связь таблиц
Таблицы связаны с помощью первичных и внешних ключей

Схема БД книги_ру

Соответствие терминов

Свойства значения
Все значения атомарны (неделимы)
Значение может отсутствовать; отсутствие значения обозначается NULL
Свойства кортежа (строки)
Строка содержит свойства (атрибуты) одного экземпляра сущности
Порядок следования строк не имеет значения
Нет одинаковых строк (хотя бы в одном столбце значения различаются)
Каждая строка однозначно определяется первичным ключом
Свойства атрибута (столбца)
Столбец представляет атрибут (свойство) сущности
Для каждого столбца определен свой домен
Столбец содержит однотипные данные
Порядок следования столбцов не имеет значения

Типы данных в SQL

Таблица КНИГИ

Типы данных в SQL
У каждого столбца, локальной переменной, выражения и параметра есть определенный тип данных.
Тип данных — атрибут, определяющий, какого рода данные могут храниться в объекте:
целые числа,
символы,
данные денежного типа,
метки времени и даты,
двоичные строки
…

Категории типов данных

Примеры литералов
Числовые: 40 , 12.34
Символьные: '40' , 'история'
Даты и времени : '2002-05-10' , '09:45:00'
'2000.31.08 0:00:00'

Строковые типы данных

Строковые типы данных в некоторых СУБД
Microsoft Access - text, memo;
Microsoft SQL Server - varchar, text, nchar, nvarchar,
ntext;
Oracle - char, varchar, varchar2, nchar,
nvarchar, nvarchar2;
MySQL - char, varchar, nchar, nvarchar, text, tinytext, mediumtext, longtext;

Битовые типы данных

Битовые типы данных в некоторых СУБД
Microsoft Access - yes, no, binary, OLE object;
Microsoft SQL Server - binary, varbinary, image;
Oracle - raw, long raw, blob, bfile;
MySQL - blob, tinyblob, mediumblob, longblob;

Точные числовые типы данных

Точные числовые типы данных в некоторых СУБД
Microsoft Access - decimal, integer, byte, long integer;
Microsoft SQL Server - numeric, de­cimal, integer,
smallint, bigint, tinyint ;
Oracle - numeric, decimal, integer, smallint,
number ;
MySQL - numeric, decimal, integer, smallint,
bigint, mediumint, tiny­int ;

Действительные числовые типы данных

Действительные числовые типы данных
в некоторых СУБД
Microsoft Access - single, double ;
Microsoft SQL Server - float, real ;
Oracle - float, real, double precision, number ;
MySQL - float, real, double preci­sion ;

Календарные типы данных

Поля типа datetime и их допустимые значения

Календарные типы данных в некоторых СУБД
Microsoft Access - date/time ;
Microsoft SQL Server - datetime, smalldatetime ;
Oracle - date, timestamp ;
MySQL - date, time, datetime, timestamp ;

Интервальные типы данных

Интервальные типы данных в некоторых СУБД
Microsoft Access - не поддерживает ;
Microsoft SQL Server - не поддерживает ;
Oracle - Interval ;
MySQL - не поддерживает ;

Скалярные выражения
числовые
строковые
даты и времени (в т.ч. интервальные)

Таблица КНИГИ

Типы выражений

Категории типов данных (Transact-SQL)

Типы данных (Transact-SQL)
Точные числа
Приблизительные числа
Дата и время

Типы данных (Transact-SQL)
Символьные строки
Символьные строки в Юникоде
Двоичные данные
Прочие типы данных

Тип данных выражения (Transact-SQL)
При объединении одним оператором двух выражений с разными типами данных, параметрами сортировки, точностями, масштабами или длинами, результат определяется следующим образом:
Тип данных результата определяется применением правил очередности типов данных к входным выражениям.
Приоритет типов данных (Transact-SQL)
Параметры сортировки результата определяются правилами очередности параметров сортировки, если тип данных результата — char, varchar, text, nchar, nvarchar или ntext.
Очередность параметров сортировки (Transact-SQL)
Точность, масштаб и длина результата зависят от точности, масштаба и длины входных выражений
Точность, масштаб и длина (Transact-SQL)

Схема БД книги_ру

Пример команды SQL с комментарием
– – Показать авторов, проживающих в Москве
SELECT фамилия, имя
FROM авторы
WHERE регион = 'Москва'
ORDER BY фамилия ;
Результат выполнения запроса

Пример команды SQL с комментарием
– – Показать авторов, проживающих в Москве
SELECT фамилия, имя
FROM авторы
WHERE регион = 'Москва'
ORDER BY фамилия ;
предложения
ключевые слова
имена переменных
завершающая точка с запятой
комментарий

select ид_авт
, ФАМИЛИЯ
FROM
авторы WhErE регион = 'Санкт-Петербург' order
bY ФАмилия
;
SELECT ид_авт, фамилия FROM авторы
WHERE регион = 'Санкт-Петербург'
ORDER BY фамилия
;
Форма записи команды SQL