Что означает в sql запросах

Name already in use

PiRIS / articles / sql_for_beginner.md

Go to file T
Go to line L
Copy path
Copy permalink

Open with Desktop
View raw
Copy raw contents Copy raw contents

Copy raw contents

Основы SQL (синтаксис MySQL)

Structured Query Language (SQL) — язык структурированных запросов, с помощью него пишутся специальные запросы (SQL инструкции) к базе данных с целью получения этих данных из базы и для манипулирования этими данными.

С точки зрения реализации язык SQL представляет собой набор операторов, которые делятся на определенные группы и у каждой группы есть свое назначение. В сокращенном виде эти группы называются DDL, DML, DCL и TCL:

Data Definition Language (DDL) – это группа операторов определения данных. Другими словами, с помощью операторов, входящих в эту группы, мы определяем структуру базы данных и работаем с объектами этой базы, т.е. создаем, изменяем и удаляем их.

В эту группу входят следующие операторы:

CREATE – используется для создания объектов базы данных;
ALTER – используется для изменения объектов базы данных;
DROP – используется для удаления объектов базы данных.

Data Manipulation Language (DML) – это группа операторов для манипуляции данными. С помощью этих операторов мы можем добавлять, изменять, удалять и выгружать данные из базы, т.е. манипулировать ими.

В эту группу входят самые распространённые операторы языка SQL:

SELECT – осуществляет выборку данных;
INSERT – добавляет новые данные;
UPDATE – изменяет существующие данные;
DELETE – удаляет данные.

Data Control Language (DCL) – группа операторов определения доступа к данным. Иными словами, это операторы для управления разрешениями, с помощью них мы можем разрешать или запрещать выполнение определенных операций над объектами базы данных.

Transaction Control Language (TCL) – группа операторов для управления транзакциями. Транзакция – это команда или блок команд (инструкций), которые успешно завершаются как единое целое, при этом в базе данных все внесенные изменения фиксируются на постоянной основе или отменяются, т.е. все изменения, внесенные любой командой, входящей в транзакцию, будут отменены.

Базовый синтаксис SQL команды SELECT

Одна из основных функций SQL — получение данных из СУБД. Для построения всевозможных запросов к базе данных используется оператор SELECT. Он позволяет выполнять сложные проверки и обработку данных.

Общая структура запроса:

В описанной структуре запроса необязательные параметры указаны в квадратных скобках.

DISTINCT используется для исключения повторяющихся строк из результата
ALL (по умолчанию) используется для получения всех данных, в том числе и повторений
FROM перечисляет используемые в запросе таблицы из базы данных
WHERE — это условный оператор, который используется для ограничения строк по какому-либо условию
GROUP BY используется для группировки строк
HAVING применяется после группировки строк для фильтрации по значениям агрегатных функций
ORDER BY используется для сортировки. У него есть два параметра:
ASC (по умолчанию) используется для сортировки по возрастанию
DESC — по убыванию
LIMIT используется для ограничения количества строк для вывода

Псевдонимы используются для представления столбцов или таблиц с именем отличным от оригинального. Это может быть полезно для улучшения читабельности имён и создания более короткого наименования столбца или таблицы.

Например, если в вашей таблице есть столбец goodTypeId, вы можете переименовать его просто в id, для того, чтобы сделать его более коротким и удобным в использовании в будущем.

Для создания псевдонимов используется оператор AS:

Вы можете выводить любые строки и числа (литералы) вместо столбцов:

Для того, чтобы вывести все данные из таблицы Company, вы можете использовать символ «*», который буквально означает «все столбцы»:

Вы можете вывести любой столбец, определённый в таблице, например, townTo из таблицы Trip:

Также вы можете вывести несколько столбцов. Для этого их нужно перечислить через запятую:

Поле status подсвечивается как зарезервированное слово SQL — экранируем его обратными кавычками.

Distinct — выбор уникальных значений

Иногда возникают ситуации, в которых нужно получить только уникальные записи. Для этого вы можете использовать DISTINCT. Например, выведем список городов без повторений, в которые летали самолеты:

Эта конструкция используется для формирования словарей, примеры рассмотрим в главе про команду INSERT

Условный оператор WHERE

Ситуация, когда требуется сделать выборку по определенному условию, встречается очень часто. Для этого в операторе SELECT существует параметр WHERE, после которого следует условие для ограничения строк. Если запись удовлетворяет этому условию, то попадает в результат, иначе отбрасывается.

Общая структура запроса с оператором WHERE

В описанной структуре запроса необязательные параметры указаны в квадратных скобках.

В условном операторе применяются операторы сравнения, специальные и логические операторы.

Операторы сравнения служат для сравнения 2 выражений, их результатом может являться ИСТИНА (1), ЛОЖЬ (0) и NULL.

Результат сравнения с NULL является NULL. Исключением является оператор эквивалентности.

Оператор	Описание
=	Оператор равенство
<=>	Оператор эквивалентность Аналогичный оператору равенства, с одним лишь исключением: в отличие от него, оператор эквивалентности вернет ИСТИНУ при сравнении NULL <=> NULL
<> или !=	Оператор неравенство
<	Оператор меньше
<=	Оператор меньше или равно
>	Оператор больше
>=	Оператор больше или равно

IS [NOT] NULL — позволяет узнать равно (не равно) ли проверяемое значение NULL.

Для примера выведем всех членов семьи, у которых статус в семье не равен NULL:

[NOT] BETWEEN min AND max — позволяет узнать расположено ли проверяемое значение столбца в интервале между min и max.

Выведем все данные о покупках с ценой от 100 до 500 рублей из таблицы Payments:

[NOT] IN — позволяет узнать входит (не входит) ли проверяемое значение столбца в список определённых значений.

Выведем имена членов семьи, чей статус равен «father» или «mother»:

[NOT] LIKE шаблон [ESCAPE символ] — позволяет узнать соответствует ли строка определённому шаблону. ESCAPE символ — это так называемый трафаретный символ, вместо которого может быть что один ( _ ) или несколько ( % ) любых символов.

Например, выведем всех людей с фамилией «Quincey»:

В шаблоне разрешается использовать два трафаретных символа:

символ подчеркивания ( _ ), который можно применять вместо любого единичного символа в проверяемом значении
символ процента ( % ) заменяет последовательность любых символов (число символов в последовательности может быть от 0 и более) в проверяемом значении.

ESCAPE-символ используется для экранирования трафаретных символов. В случае если вам нужно найти строки, содержащие проценты (а процент — это зарезервированный символ), вы можете использовать ESCAPE-символ.

Например, вы хотите получить идентификаторы задач, прогресс которых равен 3% :

Если бы мы не экранировали трафаретный символ, то в выборку попало бы всё, что начинается на 3.

Логические операторы необходимы для связывания нескольких условий ограничения строк.

Оператор NOT — меняет значение специального оператора на противоположный
Оператор OR — общее значение выражения истинно, если хотя бы одно из них истинно
Оператор AND — общее значение выражения истинно, если они оба истинны
Оператор XOR — общее значение выражения истинно, если один и только один аргумент является истинным

Выведем все полёты, которые были совершены на самолёте «Boeing», но, при этом, вылет был не из Лондона:

Выборка сводных данных (из двух и более таблиц)

При формировании сводной выборки данные беруться из нескольких таблиц. В операторе FROM исходные таблицы перечисляются через запятую. Также им могут быть присвоены алиасы. Синтаксис запроса выглядит следующийм образом:

При выборке сводных таблиц нужно учитывать, что исходные таблицы перемножаются. Т.е. если на входе у нас были таблицы:

id	name
1	Иванов
2	Петров

id	name	phone
1	Иванов	322223
2	Петров	111111

То при простом запросе без условий

Получим примерно следующее:

id	name	id2	name2	phone
1	Иванов	1	Иванов	322223
1	Иванов	2	Петров	111111
2	Петров	1	Иванов	322223
2	Петров	2	Петров	111111

Чтобы выбрать уникальные значения, нам нужно использовать оператор WHERE для связи этих таблиц

id	name	phone
1	Иванов	322223
2	Петров	111111

Сводные выборки нам понадобятся при импорте данных в базу. Сначала вы выделяете из таблиц импорта словари. А потом из таблиц импорта и словарей формируете запрос INSERT . SELECT для записи данных в основную таблицу.

Вложенные SQL запросы

Вложенный запрос — это запрос на выборку, который используется внутри инструкции SELECT, INSERT, UPDATE или DELETE или внутри другого вложенного запроса. Подзапрос может быть использован везде, где разрешены выражения.

Пример структуры вложенного запроса

Здесь, SELECT поля_таблиц FROM список_таблиц WHERE конкретное_поле IN (. ) — внешний запрос, а SELECT поле_таблицы FROM таблица — вложенный (внутренний) запрос.

Каждый вложенный запрос, в свою очередь, может содержать один или несколько вложенных запросов. Количество вложенных запросов в инструкции не ограничено.

Подзапрос может содержать все стандартные инструкции, разрешённые для использования в обычном SQL-запросе: DISTINCT, GROUP BY, LIMIT, ORDER BY, объединения таблиц, запросов и т.д.

Подзапрос может возвращать скаляр (одно значение), одну строку, один столбец или таблицу (одну или несколько строк из одного или нескольких столбцов). Они называются скалярными, столбцовыми, строковыми и табличными подзапросами.

Подзапрос как скалярный операнд

Скалярный подзапрос — запрос, возвращающий единственное скалярное значение (строку, число и т.д.).

Следующий простейший запрос демонстрирует вывод единственного значения (названия компании). В таком виде он не имеет большого смысла, однако ваши запросы могут быть намного сложнее.

Таким же образом можно использовать скалярные подзапросы для фильтрации строк с помощью WHERE, используя операторы сравнения.

С помощью данного запроса возможно получить самого старшего члена семьи. Здесь используется подзапрос для получения максимальной даты рождения, которая затем используется для фильтрации строк.

Подзапросы с ANY, IN, ALL

ANY — ключевое слово, которое должно следовать за операцией сравнения (>, <, <>, = и т.д.), возвращающее TRUE, если хотя бы одно из значений столбца подзапроса удовлетворяет обозначенному условию.

ALL — ключевое слово, которое должно следовать за операцией сравнения, возвращающее TRUE, если все значения столбца подзапроса удовлетворяет обозначенному условию.

IN — ключевое слово, являющееся псевдонимом ключевому слову ANY с оператором сравнения = (эквивалентность), либо <> ALL для NOT IN. Например, следующие запросы равнозначны:

Строковый подзапрос — это подзапрос, возвращающий единственную строку с более чем одной колонкой. Например, следующий запрос получает в подзапросе единственную строку, после чего по порядку попарно сравнивает полученные значения со значениями во внешнем запросе.

Данную конструкцию удобно использовать для замены логических операторов. Так, следующие два запроса полностью эквивалентны:

Связанным подзапросом является подзапрос, который содержит ссылку на таблицу, которая была объявлена во внешнем запросе. Здесь вложенный запрос ссылается на внешюю таблицу «таблица_1»:

Подзапросы как производные таблицы

Производная таблица — выражение, которое генерирует временную таблицу в предложении FROM, которая работает так же, как и обычные таблицы, которые вы указываете через запятую. Так выглядит общий синтаксис запроса с использованием производных таблиц:

Обратите внимание на то, что для производной таблицы обязательно должен указываться её псевдоним, для того, чтобы имелась возможность обратиться к ней в других частях запроса.

Обработка вложенных запросов

Вложенные подзапросы обрабатываются «снизу вверх». То есть сначала обрабатывается вложенный запрос самого нижнего уровня. Далее значения, полученные по результату его выполнения, передаются и используются при реализации подзапроса более высокого уровня и т.д.

Добавление данных, оператор INSERT

Для добавления новых записей в таблицу предназначен оператор INSERT.

Общая структура запроса с оператором INSERT

В описанной структуре запроса необязательные параметры указаны в квадратных скобках. Вертикальной чертой обозначен альтернативный синтаксис.

Список полей таблицы не обязателен, но только если заполняются все имеющиеся поля. Можно не заполнять не обязательные поля, но в этом случае список нужно указывать и порядок полей должен соответсвовать значениям.

Значения можно вставлять перечислением с помощью слова VALUES, перечислив их в круглых скобках через запятую или c помощью оператора SELECT. Таким образом, добавить новые записей можно следующими способами:

Первичный ключ при добавлении новой записи

Следует помнить, что первичный ключ таблицы является уникальным значением и добавление уже существующего значения приведет к ошибке.

При добавлении новой записи с уникальными индексами выбор такого уникального значения может оказаться непростой задачей. Решением может быть дополнительный запрос, направленный на выявление максимального значения первичного ключа для генерации нового уникального значения.

В SQL введен механизм его автоматической генерации. Для этого достаточно снабдить первичный ключ goodId атрибутом AUTO_INCREMENT. Тогда при создании новой записи в качестве значения goodId достаточно передать NULL или 0 — поле автоматически получит значение, равное максимальному значению столбца goodId, плюс единица.

Редактирование данных, команда UPDATE

Команда UPDATE применяется для обновления уже имеющихся строк. Она имеет следующий формальный синтаксис:

Например, увеличим у всех товаров цену на 3000:

Однако при выполнении данного запроса в MySQL Workbench мы можем столкнуться с ошибкой «You are using safe update. «

Ошибка говорит о том, что мы находимся в безопасном режиме. И чтобы его отключить, в MySQL Workbench надо перейти в меню Edit -> Preferences и в открывшемся окне перейти к пункту SQL Editor:

В открывшейся вкладке в самом низу надо снять флажок с поля «Safe Updates (reject UPDATEs and DELETEs with no restrictions)» и затем сохранить изменения, нажав на кнопку OK. После этого надо переподключиться к серверу.

Используем выражение WHERE и изменим название производителя с «Samsung» на «Samsung Inc.»:

Также можно обновлять сразу несколько столбцов:

При обновлении вместо конкретных значений и выражений мы можем использовать ключевые слова DEFAULT и NULL для установки соответственно значения по умолчанию или NULL:

Удаление данных, команда DELETE

Команда DELETE удаляет данные из БД. Она имеет следующий формальный синтаксис:

Например, удалим строки, у которых производитель — Huawei:

Или удалим все товары, производителем которых является Apple и которые имеют цену меньше 60000:

Если необходимо вовсе удалить все строки вне зависимости от условия, то условие можно не указывать:

Синтаксис SQL

В этой статье описывается синтаксис SQL запросов . В следующем операторе задана минимальная структура и синтаксис, необходимый для SELECT .

Ключевые слова SQL

Ключевые слова ( SELECT , GRANT , DELETE или CREATE ) прописаны в синтаксисе SQL и имеют в этом языке предопределенное значение. Можно использовать ключевые слова в верхнем или нижнем регистре. Следующие три запроса равнозначны:

SELECT * FROM EMPLOYEES ;
Select * FROM EMPLOYEES ;
select * FROM EMPLOYEES ;

В некоторых случаях ключевые слова могут быть сокращены. Например, ключевое слово DESCRIBE может быть использовано либо в форме DESC , либо DESCRIBE . Если мы выполним следующие запросы, то в обоих случаях получим структуру таблицы сотрудников.

DESCRIBE EMPLOYEES;
DESC EMPLOYEES;

Идентификаторы

Идентификаторы – это имена заданные разработчиками для структурных элементов базы данных: таблицы, столбцы, псевдонимы, индексы, представления. В синтаксисе последнего SQL запроса ‘EMPLOYEES’ — это идентификатор, а ‘ SELECT ‘ — ключевое слово. Правила для создания идентификаторов указываются в спецификации поставщика. Рассмотрим следующую таблицу:

Правила	Платформа	Описание
Идентификатор должен содержать до	SQL2003	128 символов.
DB2	128 символов, в зависимости от платформы.
MySQL	64 символа.
Oracle	30 байт; имена базы данных до 8 байт.
PostgreSQL	31 символ.
Идентификатор может содержать	SQL2003	Любые цифры, символы и нижнее подчеркивание.
DB2	Любые цифры, символы в верхнем регистре или символ нижнего подчеркивания.
MySQL	Любые цифры или символы.
Oracle	Любые цифры, символы и нижнее подчеркивание (_), знак фунта стерлингов (#) или доллара ($).
PostgreSQL	Любые цифры, символы и нижнее подчеркивание (_).
Первый символ должен быть	SQL2003	Буквой.
DB2	Буквой.
MySQL	Буквой или цифрой (но не должен содержать только цифры).
Oracle	Буквой.
PostgreSQL	Буквой или нижним подчеркиванием (_).
Идентификатор не может содержать	SQL2003	Специальные символы или пробелы.
DB2	Специальные символы или пробелы.
MySQL	Точку (.), слэш (/) или ASCII(0) и ASCII(255). Кавычки (‘) и двойные кавычки (") допускаются только в ссылающихся идентификаторах.
Oracle	Пробелы, двойные кавычки (") или специальные символы.
PostgreSQL	Двойные кавычки (").
В синтаксисе SQL запросов символ идентификатора	SQL2003	Двойные кавычки (").
DB2	Двойные кавычки (").
MySQL	Кавычки ( ‘ ) или двойные кавычки (" ) в режиме совместимости с ANSI.
Oracle	Двойные кавычки (").
PostgreSQL	Двойные кавычки (").
Идентификатор может быть зарезервирован	SQL2003	Нет, кроме ссылающихся идентификаторов.
DB2	Да.
MySQL	Нет, кроме ссылающихся идентификаторов.
Oracle	Нет, кроме ссылающихся идентификаторов.
PostgreSQL	Нет, кроме ссылающихся идентификаторов.
Адресация к схеме	SQL2003	Каталог.схема.объект.
DB2	Схема.объект.
MySQL	База_данных.объект.
Oracle	Схема.объект.
PostgreSQL	База_данных.схема.объект.
Идентификатор должен быть уникальным	SQL2003	Да.
DB2	Да.
MySQL	Да.
Oracle	Да.
PostgreSQL	Да.

Конвенции имен

Стандарт SQL не содержит никаких точных указаний по наименованиям, поэтому нужно следовать следующим основным принципам ( в том числе и в синтаксисе SQL запросов UPDATE ):

Выбирайте имя, которое содержит смысл и имеет описательный характер. Например, таблица сотрудников не должна называться emp, а столбец имени сотрудника должен называться first_name , а не fname , хотя и « emp », и « fname » это допустимые идентификаторы;
Используйте для всех объектов в базе данных SQL либо заглавные буквы, либо строчные, поскольку некоторые серверы баз данных чувствительны к регистру.

Литералы SQL

Термин литералы относится к фиксированным значениям данных. SQL распознает четыре типа литералов: числовые значения, строки символов, дата или время, логическое значение. Например, 100 , -120 , 544 , 03 , -458 , 25 , 3e2 , 5E-2 являются действительными числовыми литералами. ‘ США ‘, ‘ 2000 ‘, ‘ SQL Синтаксис ‘, ‘ 1 января 1981 ‘ являются действительными строками символов ( должны быть заключены в одинарные кавычки (‘ ‘) ). Логические литералы и литералы даты/времени выглядят следующим образом: TRUE и ‘ JAN-28-1976 21:12:40:00 ‘.

Операторы

Операторы работают с отдельными элементами данных и возвращают результат. Операторы используются в различных операциях SQL , таких как SELECT , INSERT , UPDATE или DELETE . А также при создании различных объектов базы данных, таких как функции, представления, триггеры и хранимые процедуры. MS SQL синтаксис запросов поддерживает различные типы операторов, хотя не все СУБД поддерживают все операторы.

Смотрите таблицу ниже:

Операторы	Работают во
Арифметические операторы	Всех базах данных.
Операторы присвоения	Всех базах данных.
Побитовые операторы	Microsoft SQL Server.
Операторы сравнения	Всех базах данных.
Логические операторы	DB2, Oracle, SQL Server и PostgreSQL.
Унарные операторы	DB2, Oracle и SQL Server.

Приоритетность операторов

Приоритетность — это порядок, в котором база данных оценивает различные операторы в одном выражении. В синтаксисе SQL запросов при выполнении выражения, содержащего несколько операторов ( например, +, -, / ), сначала выполняются операторы с высшей приоритетностью, а затем с более низкой. При оценке операторов с одинаковой приоритетностью операторы выполняются в порядке их расстановки в выражении слева направо.

Если в выражении есть круглые скобки, то операторы в них вычисляется в первую очередь, а остальные части выражения, которые находятся вне скобок, вычисляются после этого. В следующей таблице перечислены уровни приоритетности операторов SQL от высокого к низкому.

Подробная Шпаргалка SQL на 2023 год

Руководство о всех SQL-запросах и примерах их использования.

Этот пост постоянно обновляется и дополняется, сохраняйте пост себе и делитесь ссыслкой с друзьями.

@sqlhub – задачи, курсы , разбор вопросов с собеседований SQL

1. Запросы для поиска данных

SELECT: используется для выбора данных из базы данных

SELECT * FROM table_name;

DISTINCT: отфильтровывает повторяющиеся значения и возвращает строки указанного столбца

SELECT DISTINCT column_name;

WHERE: используется для фильтрации записей/строк

SELECT column1, column2 FROM table_name WHERE condition;
SELECT * FROM table_name WHERE condition1 AND condition2;
SELECT * FROM table_name WHERE condition1 OR condition2;
SELECT * FROM table_name WHERE NOT condition;
SELECT * FROM table_name WHERE condition1 AND (condition2 OR condition3);
SELECT * FROM table_name WHERE EXISTS ( SELECT column_name FROM table_name WHERE condition);

ORDER BY: используется для сортировки набора результатов в порядке возрастания или убывания

SELECT * FROM table_name ORDER BY column;
SELECT * FROM table_name ORDER BY column DESC ;
SELECT * FROM table_name ORDER BY column1 ASC , column2 DESC ;

SELECT TOP: используется для указания количества записей, возвращаемых из верхней части таблицы

SELECT TOP number columns_names FROM table_name WHERE condition;
SELECT TOP percent columns_names FROM table_name WHERE condition;
Not all database systems support SELECT TOP . The MySQL equivalent is the LIMIT clause
SELECT column_names FROM table_name LIMIT offset, count;

LIKE: оператор, используемый в предложении WHERE для поиска определенного шаблона в столбце

WHERE CustomerName LIKE ‘a%’ Находит любые значения, которые начинаются с “a”

WHERE CustomerName LIKE ‘%a’ Находит любые значения, которые заканчиваются на “a”

WHERE CustomerName LIKE ‘%or%’ Находит любые значения, которые имеют “or” в любой позиции

WHERE CustomerName LIKE ‘_r%’ Находит любые значения, имеющие букву “r” во второй позиции

WHERE CustomerName LIKE ‘a__%’ Находит любые значения, начинающиеся с буквы “a” и имеющие длину не менее 3 символов

WHERE ContactName LIKE ‘a%o’ Находит любые значения, которые начинаются с “a” и заканчиваются “о”

Основы языка SQL

Язык SQL был разработан фирмой IBM в конце 70-х годов. Первый международный стандарт языка был принят международной стандартизирующей организацией ISO в 1989 г. [2], а новый (более полный) — в 1992 г. [3]. В настоящее время все производители реляционных СУБД поддерживают с различной степенью соответствия стандарт SQL92.

идентифицуруется уникальным именем;
имеет конечное (как правило, постоянное) ненулевое количество столбцов;
имеет конечное (возможно, нулевое) число строк;
столбцы таблицы идентифицируются своими уникальными именами и номерами;
содержимое всех ячеек столбца принадлежит одному типу данных (т.е. столбцы однородны), содержимым ячейки столбца не может быть таблица;
строки таблицы не имеют какой-либо упорядоченности и идентифицируются только своим содержимым (т.е. понятие ?номер строки? не определено);
в общем случае ячейки таблицы могут оставаться ?пустыми? (т.е. не содержать какого-либо значения), такое их состояние обозначается как NULL.

требования уникальности содержимого каждой ячейки какого-либо столбца и/или совокупности ячеек в строке, относящихся к нескольким столбцам;
запрета для какого-либо столбца (столбцов) иметь ?пустые? (NULL) ячейки.

Проекция — построение новой таблицы из исходной путем включения в нее избранных столбцов исходной таблицы.
Ограничение — построение новой таблицы из исходной путем включения в нее тех строк исходной таблицы, которые отвечают некоторому критерию в виде логического условия (ограничения).
Объединение — построение новой таблицы из 2-ух или более исходных путем включения в нее всех строк исходных таблиц (при условии, конечно, что они подобны).
Декартово произведение — построение новой таблицы из 2-ух или более исходных путем включения в нее строк, образованных всеми возможными вариантами конкатенации (слияния) строк исходных таблиц. Количество строк новой таблицы определяется как произведение количеств строк всех исходных таблиц.

Кроме перечисленных выше в языке SQL реализованы операции модификации содержимого строк таблицы и пополнения таблицы новыми строками (что теоретически может рассматриваться как операция объединения), а также операции управления таблицами.
Рассмотренные выше операции над таблицами реляционной БД обладая функциональной полнотой, будучи реализованы на практике в своем ?чистом? каноническом виде, как правило, крайне неэкономичны (в первую очередь это относится к комбинации операций ограничения и декартового произведения). Разработчики реальных реляционных СУБД прибегают ко всевозможным приемам и ?ухищрениям? для минизации вычислительных затрат (в первую очередь, машинного времени) при выполнении этих операций. Общим способом, нашедшим отражение в языке SQL, повышения эффективности выполнения запросов в реляционных СУБД являются импользование ключей индексов.

Индексом называется скрытая от пользователя вспомогательная управляющая структура, обеспечивающая прямой (или ?квази?-прямой) метод доступа к строкам таблицы, позволяющий исключить последовательный просмотр всех строк таблицы для обнаружения отвечающих некоторому критерию поиска. Индексы неявным образом (скрытно от пользователя) автоматически создаются для всех ключей таблицы.

мощные крупные коммерческие СУБД, ориентированные на хранение огромных объемов информации (от гигабайт);
мобильные компактные свободно распространяемые (в том числе и в исходных кодах) СУБД, использование которых оправдано и для БД объемом всего лишь в десятки килобайт.

Sybase SQLserver фирмы Sybase, Inc.;
Oracle фирмы Oracle Corporation;
Ingres фирмы Computer Associates International;
Informix фирмы Informix Corporation.

PostgreSQL организации PostgreSQL;
microSQL фирмы Hughes Technologies Pty. Ltd.;
mySQL фирмы T.C.X DataKonsult AB.

Интерактивные клиенты, обеспечивающие пользователю-человеку возможность общения с SQL-сервером непосредственно с помощью языка SQL.
ИПП-клиенты, обеспечивающие интерфейс прикладного программирования (ИПП) прикладным программам, использующим средства SQL-сервера. Такой ИПП может быть средством общения прикладной программы с SQL-сервером на языке SQL или набором стандартных функций доступа к реляционной SQL БД без формирования символьных строк запросов (например, стандартный интерфейс ODBC).
WWW-клиенты, встраиваемые в World Wide Web-сервера и обеспечивающие доступ к информационным возможностям SQL-сервера пользователям сети Internet по протоколу HTTP (протоколу передачи гипертекстовых документов).

Основы синтаксиса языка SQL

зарезервированных ключевых слов;
идентификаторов (имен) таблиц и столбцов таблиц;
логических, арифметических и строковых выражений, используемых для формирования критериев поиска информации в БД и для вычисления значений ячеек результирующих таблиц;
идентификаторов (имен) операций и функций, используемых в выражениях.

один или несколько пробелов,
один или несколько символов табуляции,
один или несколько символов ?новая строка?.

Прописными (большими) буквами (напрмер, SELECT, FROM, WHERE) набраны зарезервированные слова.
Курсивом (например, имя_табл , сложн_условие ) набраны переменные (нетерминальные символы), подлежащие замене в реальном операторе конструкцией из терминальных символов (идентификаторов, знаков операций, имен функций и т.п.).
В квадратные скобки (?[. ]?) заключается необязательная часть оператора, которую можно опустить при создании реального оператора (сами квадратные скобки в текст оператора не включаются).
Вертикальная черта (?|?) означает возможность выбора (?или?) из двух или нескольких вариантов синтаксической конструкции (сама вертикальная черта в текст оператора не включается). Подчеркнутый вариант (например, в ?[ ALL | DISTINCT >?) является умолчательным.
Последовательность символов ?, . обозначает возможность повторения произвольное количество раз (в том числе и нулевое) предшествующей запятой конструкции. Символ . включается в реальный оператор в качестве разделителя перед каждым повторением конструкции.

от двойного минуса (?—?) до конца строки;
от символа ?#? до конца строки;
между последовательностями ?/*? и ?*/? (стиль комментариев языка СИ).

Учебная база данных

Метод конечных элементов (МКЭ) — универсальный метод решения краевых задач (систем дифференциальных уравнений в частных производных с краевыми условиями), к которым относится и задача анализа (моделирования) напряженно-деформированного состояния плоских механических объектов. Одним из основных этапов метода является этап разбиения ?тела? моделируемого объекта на элементарные участки, называемые конечными элементами (КЭ). Для плоских объектов чаще всего такие КЭ представляют собой треугольники. Пример покрытия объекта (типа рычага) сеткой конечных элементов представлен ниже. В дальнейшем МКЭ обеспечивает нахождение численных значений фазовых переменных , характеризующих состояние объекта (в нашем случае напряжений поля сил и деформаций), в вершинах таких треугольников, называемых узлами (nodes).

Для идентификации узлов и КЭ их помечают номерами (числами из натурального ряда 1. ). Задача ручного разбиения двумерного (а тем более трехмерного) объекта на КЭ является трудоемкой и нетривиальной, поэтому в реальных промышленных системах анализа, реализующих МКЭ, существует, как правило, несколько автоматических процедур покрытия исследуемой области сеткой КЭ. Однако сгенерированная любым способом (автоматически/вручную/комбинированно) сетка КЭ нуждается в проверке некоторым набором правил ее корректности, обеспечивающих минимальность вычислительных затрат и точность получаемых результатов.

Требуется, например, чтобы форма треугольных КЭ как можно теснее приближалась к равносторонней (это влияет на точность получаемого решения). Для уменьшения вычислительных затрат желательно иметь минимальную разность идентификаторов вершин для каждого КЭ.

В задачах исследования поведения механических объектов под воздействием внешних факторов с каждым КЭ связан набор свойств материала, покрываемого КЭ, в состав которого входят, например, плотность (density) среды, модуль Юнга (elastic module), коэффициент Пуассона (Poisson’s coefficient), прочность (strength) и др.

произвольно направленная сила;
произвольно направленный момент сил;
?заделка?, жестко фиксирующая положение узла сетки по линейным координатам и углу вращения;
шарнир, позволяющий узлу свободно ?вращаться? относительно его фиксируемого положения по линейным координатам;
?каток?, дающий узлу возможность свободно перемещаться по оси x или y.

таблица ?nodes?, содержащая информацию об узлах КЭ-сетки (идентификатор, x- и y-координаты);
таблица ?elements?, содержащая информацию обо всех КЭ, составляющих сетку (номер КЭ, идентификаторы трех вершин, наименование материала);
таблица ?materials?, содержащая информацию о свойствах различных конструкционных материалов (наименование, плотность, модуль Юнга, коэффициент Пуассона, прочность);
таблица ?loadings?, содержащая информацию о граничных условиях решаемой задачи (вид условия, его ?направление?, номер узла приложения, числовое значение).

Типы данных языка SQL

INT[( len )] — целое число длиной 4 байта, представляемое при выводе максимально len цифрами;
SMALLINT[( len )] — целое число длиной 2 байта, представляемое при выводе максимально len цифрами;
FLOAT[( len , dec )] — действительное число, представляемое при выводе максимально len символами с dec цифрами после десятичной точки;
CHAR( size ) — строка символов фиксированной длины размером size символов;
VARCHAR( size ) — строка символов переменной длины максимальным размером до size символов;
BLOB (Binary Large OBject) — массив произвольных (двоичных) байтов (максимальный размер зависит от реализации, обычно это 65535 байт); этот тип данных может использоваться, например, для хранения изображений;
DATE — астрономическая дата;
TIME — астрономическое время.

знак числа;
десятичное число с точкой;
символ ?е?;
знак (?+? или ?-?) показателя степени;
целое число, играющее роль показателя степени числа 10.

Отличие типов данных CHAR и VARCHAR заключается в том, что для хранения в таблице строк символов типа CHAR используется точно size байт (хотя содержание хранимых строк может быть значительно короче), в то время как для строк типа VARCHAR незанятые символами строк (?пустые?) байты в таблице не хранятся.
Подчеркнем, что величины len и dec (в отличие от size ) не влияют на размер хранения данных в таблице, а только форматируют вывод данных из таблицы.

Примечание. Тип данных BLOB поддерживается непосредственно не всеми СУБД, однако каждая из них предлагает его аналог (например, BINARY или IMAGE).

Рекомендация. Разрабатывая мобильное приложение (рассчитанное на работу в среде различных СУБД), старайтесь без необходимости избегать использования необязательных возможностей в описании типов данных.

Манипулирование таблицами

Создание таблицы

Описание столбца таблицы где имя_столбца — имя столбца таблицы, а тип_данных — спецификация одного из типов данных, рассмотренных в разделе ?Типы данных языка SQL?. Необязательное ключевое слово NULL означает, что ячейкам данного столбца разрешено быть пустыми (т.е. не содержать какого-либо значения).
Описание столбца таблицы где конструкция NOT NULL запрещает иметь в таблице пустые ячейки в данном столбце. Конструкция PRIMARY KEY указывает, что содержимое столбца будет играть роль первичного ключа для создаваемой таблицы. Конструкция DEFAULT по_умолч переопределяет имеющееся для столбцов каждого типа данных значение ?по умолчанию? (например, 0 для числовых типов), используемое при добавлении в таблицу оператором INSERT INTO строк, не содержащих значений в этом столбце.
Описание первичного ключа Эта спецификация позволяет задать первичный ключ для таблицы в виде композиции содержимого нескольких столбцов.
Описание вторичного ключа

Примеры

Модификация таблицы

Добавление нового столбца где с_спецификация — описание добавляемого столбца в том виде, как оно используется для создания таблицы оператором CREATE TABLE.
Удаление первичного ключа для таблицы
Изменение/удаление значения ?по умолчанию? или

Удаление таблицы

Добавление строк в таблицу

Добавление строки перечислением значений всех ее ячеек где знач — константное значение ячейки строки. Значения ячеек в списке должны соответствовать порядку перечисления спецификаций столбцов таблицы в операторе CREATE TABLE. Допустимо в качестве знач указывать ключевое слово NULL, что означает отсутствие значения для соответствующей ячейки строки.
Перед добавлением новой строки в таблицу СУБД проверяет допустимость перечисленных значений, используя описание столбцов таблицы из оператора CREATE TABLE.
Добавление строки с использованием списка имен столбцов Здесь списки имен столбцов и значений ячеек добавляемой строки должны быть согласованы, хотя нет никаких требований к их порядку. Допустимо опускать в списках информацию о некоторых ячейках строки, при этом
- ячейки, соответствующие столбцам со спецификацией NULL в операторе CREATE TABLE, будут пустыми;
- ячейки, соответствующие столбцам со спецификацией NOT NULL в операторе CREATE TABLE, заполняются значениями ?по умолчанию?.
Добавление строк по результатам запроса к БД Такой оператор дает возможность добавить в таблицу 0, 1 или сразу несколько новых строк, полученных в результате запроса к базе данных, реализуемого оператором SELECT.

Пример
Добавление информации о новом КЭ в таблицу elements: В результате в таблице elements появится новая строка, содержащая в поле props значение ?steel?, как умолчательное значение, определенное при создании таблицы.

Пример
Включение в таблицу materials сведений о новом материале: Пример
Добавление в таблицу граничных условий loadings информации об ориентированном горизонтально ?катке? в узле 2:

Выборка данных из таблиц

количество и смысл (семантика) столбцов определяется списком элементов в_выражение ;
содержимое строк определяется содержимым исходных таблиц из списка FROM и критерием выборки, задаваемым сложн_условие .

син_табл — необязательный синоним имени таблицы, используемый для сокращения длины записи выражений и условий в операторе SELECT.
полн_имя_столбца — полное имя столбца в виде Конкретизирующий таблицу префикс в имени столбца необходим только для различения столбцов, имеющих одинаковое имя в разных таблицах из списка FROM.
ном_столбца — номер столбца результирующей таблицы.

Описание столбцов результирующей таблицы

Пример
Пусть необходимо при выводе информации о плотности материалов из таблицы materials идентифицировать материалы, имеющие в своем составе алюминий (правильнее, имеющие в своем названии упоминание об алюминии). Эта задача может быть решена с помощью следующего оператора. Пример
Пусть необходимо для каждого конечного элемента определить наибольшее значение разности идентификаторов узлов, являющихся вершинами этого конечного элемента. Данная задача может быть решена следующим оператором 4. В общем случае в_выражение допускает использование агрегативных (называемых также групповыми) функций, принимающих в качестве своего единственного аргумента значения всех ячеек указанного столбца результирующей таблицы. Основные такие функции представлены в таблице 4. Таблица 4. Агрегативные функции

Синтаксис	Возвращаемое значение
SUM( x )	сумма значений столбца x результирующей таблицы
MAX( x )	наибольшее значение из всех значений ячеек столбца x
MIN( x )	наименьшее значение из всех значений ячеек столбца x
AVG( x )	среднее значение для всех значений ячеек столбца x
COUNT( x )	общее количество ячеек в столбце x

Примечание . Функции MAX(. ) и MIN(. ) с одним аргументом являются агрегативными функциями, они же с двумя и более аргументами — обычные функции (см. таблицу 1).

Пример
Для отыскания наибольшего значения модуля Юнга для материалов, имеющихся в таблице materials, можно использовать следующий оператор Пример
Следующий оператор SELECT позволяет определить общее количество конечных элементов в КЭ-сетке из нашего примера.

Описание критерия выборки содержимого строк результирующей матрицы

Сравнение где @ — один из операторов сравнения: ? (?больше?), ? (?меньше?), ?= (? не меньше?), ?= (?не больше?), = (?равно?), ?? (?не равно?), а полное_имя_столбца — имя столбца, конкретизированное при необходимости именем или синонимом имени таблицы, как это было описано выше.
Сопоставление с образцом где образец имеет вид, описанный в таблице 3.
Проверка на ?пустое? значение в ячейке стодбца

Примечание . Обратите внимание, что синтаксис сложн_условие существенно ?беднее? синтаксиса в_выражение . Дело в том, что сложн_условие используется (в том числе и на физическом уровне организации БД) на этапе выборки из исходной (возможно, очень большой) таблицы (таблиц) необходимых строк в результирующую. Для сокращения времени прямого доступа к строкам таблиц они (таблицы) снабжаются ключами и индексами. Реальный эффект от использования ключей и индексов может быть достигнут только при условии, что запросы на поиск в таблицах используют в качестве критерия поиска только значения ячеек столбцов в ?чистом? виде, а не в виде их комбинации в сложном выражении.
Конструкция же в_выражение применяется, по сути дела, к значениям столбцов уже результирующей таблицы, поэтому сложность в_выражение на эффективность выполнения запроса практически никакого влияния не оказывает.

Пример
Для определения координат местоположения узла 11 может использоваться следующий оператор: Пример
Пусть необходимо определить идентификаторы всех конечных элементов, имеющих в качестве одной из своих вершин узел 20. Эта задача может быть решена следующим оператором SELECT Пример
Для определения идентификаторов узлов КЭ-сетки, расположенных в первом квадранте системы координат можно использовать следующий оператор Пример
Следующий оператор SELECT может быть использован для определения граничных условий, имеющих в качестве одной из своих характеристик численное значение величины

Упорядочивание и группирование строк результирующей таблицы

Упорядочение строк достигается перечислением полных имен столбцов, по которым в возрастающем ( ASC ) или убывающем (DESC) порядке сортируются строки результирующей таблицы. При этом строки упорядочиваются в первую очередь по столбцу, указанному первым в списке ORDER BY. Затем, если среди значений ячеек первого столбца есть повторяющиеся, производится упорядочение по второму столбцу и так далее.

в первую очередь по идентификаторам узлов, являющихся первой вершиной конечного элемента;
во вторую очередь по идентификаторам узлов, являющихся второй вершиной конечного элемента;

Оператор SELECT выводит значения агрегативных функций для самых ?малых? подгрупп.

Пример
Пусть необходимо определить количество узлов КЭ-сетки, охватываемых каждым видом граничных условий. Для этого может быть использован следующий оператор Примечание . Конструкция HAVING сложн_условие , как необязательная составная часть предложения GROUP BY, позволяет определять дополнительный (к WHERE сложн_условие ) критерий выборки строк в группы. Этот дополнительный критерий применяется в режиме постпроцессорной обработки к таблице, полученной в результате использования критерия из конструкции WHERE.