Как связать базы данных в sql

Как связать базы данных в sql

Базы данных могут содержать таблицы, которые связаны между собой различными связями. Связь (relationship) представляет ассоциацию между сущностями разных типов.

При выделении связи выделяют главную или родительскую таблицу (primary key table / master table) и зависимую, дочернюю таблицу (foreign key table / child table). Дочерняя таблица зависит от родительской.

Для организации связи используются внешние ключи. Внешний ключ представляет один или несколько столбцов из одной таблицы, который одновременно является потенциальным ключом из другой таблицы. Внешний ключ необязательно должен соответствовать первичному ключу из главной таблицы. Хотя, как правило, внешний ключ из зависимой таблицы указывает на первичный ключ из главной таблицы.

Связи между таблицами бывают следующих типов:

Один к одному (One to one)

Один к многим (One to many)

Многие ко многим (Many to many)

Связь один к одному

Данный тип связей встречает не часто. В этом случае объекту одной сущности можно сопоставить только один объект другой сущности. Например, на некоторых сайтах пользователь может иметь только один блог. То есть возникает отношение один пользователь — один блог.

Нередко этот тип связей предполагает разбиение одной большой таблицы на несколько маленьких. Основная родительская таблица в этом случае продолжает содержать часто используемые данные, а дочерняя зависимая таблица обычно хранит данные, которые используются реже.

В этом отношении первичный ключ зависимой таблицы в то же время является внешним ключом, который ссылается на первичный ключ из главной таблицы.

Например, таблица Users представляет пользователей и имеет следующие столбцы:

UserId (идентификатор, первичный ключ)

Name (имя пользователя)

И таблица Blogs представляет блоги пользователей и имеет следующие столбцы:

BlogId (идентификатор, первичный и внешний ключ)

Name (название блога)

В этом случае столбец BlogId будет хранить значение из столбца UserId из таблицы пользователей. То есть столбец BlogId будет выступать одновременно первичным и внешним ключом.

Связь один ко многим

Это наиболее часто встречаемый тип связей. В этом типе связей несколько строк из дочерний таблицы зависят от одной строки в родительской таблице. Например, в одном блоге может быть несколько статей. В этом случае таблица блогов является родительской, а таблица статей — дочерней. То есть один блог — много статей. Или другой пример, в футбольной команде может играть несколько футболистов. И в то же время один футболист одновременно может играть только в одной команде. То есть одна команда — много футболистов.

К примеру, пусть будет таблица Articles, которая представляет статьи блога и которая имеет следующие столбцы:

ArticleId (идентификатор, первичный ключ)

BlogId (внешний ключ)

Title (название статьи)

Text (текст статьи)

В этом случае столбец BlogId из таблицы статей будет хранить значение из столбца BlogId из таблицы блогов.

Связь многие ко многим

При этом типе связей одна строка из таблицы А может быть связана с множеством строк из таблицы В. В свою очередь одна строка из таблицы В может быть связана с множеством строк из таблицы А. Типичный пример — студенты и курсы: один студент может посещать несколько курсов, и соответственно на один курс могут записаться несколько студентов.

Другой пример — статьи и теги: для одной статьи можно определить несколько тегов, а один тег может быть определен для нескольких статей.

Но в SQL Server на уровне базы данных мы не можем установить прямую связь многие ко многим между двумя таблицами. Это делается посредством вспомогательной промежуточной таблицы. Иногда данные из этой промежуточной таблицы представляют отдельную сущность.

Например, в случае со статьями и тегами пусть будет таблица Tags, которая имеет два столбца:

TagId (идентификатор, первичный ключ)

Text (текст тега)

Также пусть будет промежуточная таблица ArticleTags со следующими полями:

TagId (идентификатор, первичный и внешний ключ)

ArticleIdId (идентификатор, первичный и внешний ключ)

Технически мы получим две связи один-ко-многим. Столбец TagId из таблицы ArticleTags будет ссылаться на столбец TagId из таблицы Tags. А столбец ArticleId из таблицы ArticleTags будет ссылаться на столбец ArticleId из таблицы Articles. То есть столбцы TagId и ArticleId в таблице ArticleTags представляют составной первичный ключ и одновременно являются внешними ключами для связи с таблицами Articles и Tags.

Ссылочная целостность данных

При изменении первичных и внешних ключей следует соблюдать такой аспект как ссылочная целостность данных (referential integrity). Ее основная идея состоит в том, чтобы две таблице в базе данных, которые хранят одни и те же данные, поддерживали их согласованность. Целостность данных представляет правильно выстроенные отношения между таблицами с корректной установкой ссылок между ними. В каких случаях целостность данных может нарушаться:

Аномалия удаления (deletion anomaly). Возникает при удалении строки из главной таблицы. В этом случае внешний ключ из зависимой таблицы продолжает ссылаться на удаленную строку из главной таблицы

Аномалия вставки (insertion anomaly). Возникает при вставке строки в зависимую таблицу. В этом случае внешний ключ из зависимой таблицы не соответствует первичному ключу ни одной из строк из главной таблицы.

Аномалии обновления (update anomaly). При подобной аномалии несколько строк одной таблицы могут содержать данные, которые принадлежат одному и тому же объекту. При изменении данных в одной строке они могу прийти в противоречие с данными из другой строки.

Аномалия удаления

Для решения аномалии удаления для внешнего ключа следует устанавливать одно из двух ограничений:

Если строка из зависимой таблицы обязательно требует наличия строки из главной таблицы, то для внешнего ключа устанавливается каскадное удаление. То есть при удалении строки из главной таблицы происходит удаление связанной строки (строк) из зависимой таблицы.

Если строка из зависимой таблицы допускает отсутствие связи со строкой из главной таблицы (то есть такая связь необязательна), то для внешнего ключа при удалении связанной строки из главной таблицы задается установка значения NULL. При этом столбец внешнего ключа должен допускать значение NULL.

Аномалия вставки

Для решения аномалии вставки при добавлении в зависимую таблицу данных столбец, который представляет внешний ключ, должен допускать значение NULL. И таким образом, если добавляемый объект не имеет связи с главной таблицей, то в столбце внешнего ключа будет стоять значение NULL.

Аномалии обновления

Для решения проблемы аномалии обновления применяется нормализация, которая будет рассмотрена далее.

Создаём простые связи в базе данных

В статье про виды баз данных мы рисовали простую схему базы для интернет-магазина — в ней товары, клиенты и покупки были связаны между собой, как в примере ниже. Зайдя в товары, можно посмотреть, сколько чего продано и кто это купил.

Сегодня мы сделаем то же самое, но уже в настоящей базе данных и с таблицами.

Что понадобится

Это простой проект, поэтому всё, что нам будет нужно, — это установленная MySQL на домашнем компьютере или на сервере. Удалённо подключаться к самой базе мы пока не будем, а вместо этого попрактикуемся в SQL-запросах. Если базы нет ни там ни там, поработайте в онлайн-компиляторе SQL — главное, не перезагружайте страницу.

Мы уже коротко писали о том, что такое SQL-запрос и как он выглядит, поэтому, чтобы было проще, перечитайте статью про язык SQL, а потом возвращайтесь сюда.

Таблица с товарами

В таблице с товарами у нас будет три столбца, причём главным будет название товара:

1. Название ← по этому параметру мы будем связывать эту таблицу с другой.
2. Количество ← остаток на складе.
3. Цена.

Связь между таблицами нам понадобится для связи товаров с покупками — при продаже мы будем брать из товаров цену и уменьшать остаток на складе.

Важная оговорка: мы намеренно делаем связь по названию, а не по id товара или другому служебному полю, как это принято при создании связей. А всё потому, что мы хотим повторить схему связей как на рисунке в начале — чтобы можно было в любой момент посмотреть на схему и понять, что откуда берётся и как что связывается. В боевом проекте мы бы делали связи строго по ID товаров.

Чтобы сделать такую таблицу, откроем консоль MySQL командой mysql -u root и выберем нашу учебную базу thecodeDB командой USE thecodeDB :

Теперь создадим в базе таблицу с товарами:

CREATE TABLE goods (
product VARCHAR(20) PRIMARY KEY,
count INT,
price INT
);

Разберём команду подробнее:

• CREATE TABLE goods ← создать таблицу с названием goods;
• product VARCHAR(20) PRIMARY KEY ← первое поле будет называться product, название товара может состоять из 20 символов, а ещё это поле у нас будет уникальным и мы будем использовать его для связи с другой таблицей;
• count INT ← второе поле с названием count, в нём будем хранить количество товаров, а для этого нам понадобится целочисленный тип данных INT.
• price INT ← поле с названием price, где будет цена за штуку.

Заполняем товары

Сейчас таблица пустая — мы в этом убедимся, выполнив команду SELECT * FROM goods; , что означает «Выбери все записи из таблицы goods»:

Заполним таблицу товарами, используя расширенную версию команды INSERT, — в ней нужно явно указать, какое значение в какое поле отправляется:

INSERT INTO goods SET
product = ‘стол’,
count = 2,
price = 3000;

Проверим, добавилась ли запись — выведем всё содержимое таблицы с товарами:

Точно так же добавим два остальных товара:

Заполняем таблицу с клиентами

Теперь, когда мы знаем, как создавать и заполнять таблицы, сделаем таблицу с клиентами, причем поле «номер телефона» пометим как UNIQUE, потому что номер телефона будет уникальным для каждого покупателя.

Ещё мы сделаем поле id, где будет храниться код покупателя. Обратите внимание на параметр AUTO INCREMENT — он означает, что при каждом добавлении нового клиента в базу код покупателя будет автоматически увеличиваться на единицу.

CREATE TABLE clients (
name VARCHAR(40),
phone VARCHAR(10) UNIQUE,
id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY
);

Заполним таблицу первыми клиентами, при этом id нам указывать не нужно — база сама будет вести нумерацию клиентов:

INSERT INTO clients SET
name = ‘Миша’,
phone = 9208381096;

INSERT INTO clients SET
name = ‘Наташа’,
phone = 9307265198;

INSERT INTO clients SET
name = ‘Саша’,
phone = 9307281096;

Cоздаём таблицу с покупками и связываем всё вместе

Сейчас у нас есть две таблицы — с товарами и клиентами. Теперь сделаем самое интересное — создадим третью таблицу с покупками, где используем данные из двух других таблиц.

Чтобы это сделать, нам понадобится параметр FOREIGN KEY, который отвечает за связь главной и зависимой таблицы. Работает он так:

1. В новой таблице мы хотим использовать название товара и код клиента.
2. Эти два поля будут связаны с двумя таблицами — одна с товарами, а другая с клиентами.
3. Чтобы это сделать, мы создаём два поля, а потом внизу указываем с помощью параметра FOREIGN KEY, из какой таблицы их брать.

Сделаем тестовую покупку — добавим в таблицу с заказами запись о том, что Миша купил 2 табурета:

INSERT INTO orders SET
product = ‘табурет’,
amount = 2,
client_id = 1;

Но если мы попробуем добавить в таблицу запись о покупке товара, которого нет в таблице с товарами, база выдаст ошибку. Всё дело в том, что параметр FOREIGN KEY сначала проверит, есть ли указанный товар в таблице с товарами, и если его нет — не даст ничего записать в таблицу:

Что дальше

Чтобы посмотреть информацию о клиенте, который сделал заказ, можно использовать команду SELECT * FROM orders, clients WHERE orders.client_id = clients.id; .

Распарсим этот запрос:

SELECT — «выбери», то есть «выведи», «достань»;

FROM orders, clients — из таблиц orders и clients;

WHERE — если оно подходит под условие, что…;

orders.client_id = clients.id; — …айдишник клиента в таблице orders совпадает с айдишником клиента в таблице clients.

В ответ на такой запрос база данных выведет все записи из обеих таблиц с заказами и клиентами, где совпадает id клиента:

SELECT — одна из основных команд в SQL-запросах, и с ней мы будем работать чаще всего. У неё много параметров и возможностей для конструирования запросов, поэтому в следующий раз мы займемся только ей.

Связи между таблицами MS SQL: обзор основных отношений и типов соединения

Связи между таблицами в базе данных — основа хранения данных в СУБД.

Связи в базе данных MS SQL позволяют нормализировать БД, настроить отношение между данными таблиц и сделать эффективные выборки данных. Главное — понять, как настраивать и использовать связи между таблицами MS SQL. Это необходимое условие для работы с любой БД.

Ниже рассмотрим основные концепции связей: Foreign Key и JOINs.

Foreign Key

Создание связей MS SQL между таблицами происходит через внешний ключ (foreign key). Данный ключ связывает поле (значение) исходной таблицы с Primary Key внешней таблицы. Через внешний ключ можно не только производить выборку данных, но и контролировать удаление данных в главной таблице:

• NO ACTION — не производит никаких действий;
• SET NULL — зависимые данные установятся в NULL при удалении записи из главной таблицы (primary table);
• CASCADE — удаляются зависимые данные. Опасная операция. В реальной жизни используется редко.

Типы соединения JOINs

Когда отношения между таблицами установлены, можно делать выборки данных из этих связанных таблиц.

Существует несколько механизмов соединения двух таблиц в запросе: это основные типы JOINs для MS SQL SERVER. И они практически всегда совпадают для всех реляционных СУБД.

Рассмотрим основные типы JOINs. Будем считать, что у нас есть левая и правая таблицы, которые соединяем через JOIN. *Левая и правая относительно слова JOIN.

Есть несколько механизмов соединения двух таблиц в запросе. Например, Oracle содержит Natural Join, который соединяет колонки с одинаковыми именами в таблицах. Используется крайне редко.

LEFT (OUTER) JOIN

Всегда выводите данные по левой таблице. Если правая таблица не содержит связанных данных, то выводите NULL для этих значений.

A1	B1
A2	B2
A3	NULL

RIGHT (OUTER) JOIN

Обратное от Left Join. Используют редко. Всегда можно переписать на Left Join — тогда запрос легче читать. В частных случаях бывает, что Right Join дает лучшую статистику выполнения и оптимизирует запрос.
A left join B = B right join A:

A1	B1
A2	B2
A3	NULL

INNER JOIN

Выводите значения для строки из левой таблицы, только если есть связанные данные в правой таблице. Часто используют, чтобы отфильтровать данные левой таблицы и выводить только те записи, по которым есть значения в правой.

A1	B1
A2	B2

CROSS JOIN

Это пересечение всех строк из левой таблицы со всеми строками правой таблицы.

A1	B1
A1	B2
A2	B1
A2	B2

FULL JOIN

Представьте, что это смешанное сочетание Left Join и Right Join. Вначале выводятся значения левой таблицы, а правой заполняются NULL, затем — наоборот.

Запрос выводит пересечение значений. Если нет пересечений, то выводит значения по A и B c NULL:

A1	B1
A2	B2
A3	NULL
NULL	B4

Типы отношений между таблицами

Используем Foreign Key и JOINs и создадим реальный пример бизнес-задачи. А еще рассмотрим настройку связей между таблицами.

Введем сущности Clinics, Doctors, Patients и Appointments.

• Доктор работает или не работает только в одной клинике.
• У доктора может быть вышестоящий менеджер.
• Пациент может обращаться в разные клиники к разным докторам.

Создадим таблицы БД, пока без связей с сурогатными Primary Keys:

Отношения «один к одному»

Используйте данную связь, когда значению из таблицы соответствует только одна запись из внешней таблицы. «Доктор может работать только в одной клинике». Можем предположить, что связь между Clinics и Doctors будет «один к одному»:

Отношение «один ко многим»

Одной записи из таблицы соответствуют несколько записей из внешней. Данный тип связи очень распространен при построении схемы БД.

«Хотя доктор может принадлежать только одной клинике, клиники, в свою очередь, содержат штат докторов». Это отношение «один ко многим»:

CLINIC	DOCTOR
First Clinic	Doctor
First Clinic	Assistent Doctor
First Clinic	Assist 2 Doctor
Second Clinic	Another Doctor

Отношение «многие ко многим»

Организуется через промежуточную таблицу, в которой есть внешние ключи на разные таблицы.

В таблице Appointments есть связь на таблицы Doctors и Patients. Таким образом, организована связь между пациентами и докторами: пациент может посещать нескольких докторов, а доктора — принимать нескольких пациентов.

Это довольно распространенный вопрос на собеседовании для SQL-разработчика. Если программист может на примере объяснить, как строится связь «многие ко многим», — это уже хороший показатель для интервьюера.

Как получить список посещений пользователя с указанием клиники и докторов:

PATIENT	DATE	DOCTOR	CLINIC
First Patient	2022-08-06 07:41:45.000	Doctor	First Clinic
First Patient	2022-08-06 07:41:45.000	Another Doctor	Second Clinic

Связь с самим собой

Такой тип связи называется рекурсивным, или иерархическим: связывание строки со строкой из той же таблицы. Полезно при отображении древовидной структуры.

Таблица Doctors содержит колонку Manager, в которой указано, кто из докторов является менеджером текущего доктора. Здесь связь на строку из той же таблицы докторов.

Как рекурсивно получить список докторов, у которых определенный доктор является вышестоящим менеджером:

Introduction

In a single query, JOINS are utilized to get data from several tables. In MySQL, JOINS aggregate data from several tables and get it as a single result. Each table in a relational database includes unique or common data, and each table is connected logically. JOINS are used to obtain data from tables that share a common field.

What Are JOINS in MySQL?

In MySQL, the JOIN statement is a technique of connecting data between several tables in a database based on the values of common fields in those tables. The same column name and data type are generally present in the tables being linked as common values. The join key or common key refers to the shared columns. SELECT , UPDATE , and DELETE commands can all employ JOINS.

Getting Started with JOINs

The MySQL JOIN type specifies how two tables in a query are linked. INNER JOIN, OUTER JOIN, and CROSS JOIN are the three types of JOIN clauses supported by MySQL. LEFT JOINs and RIGHT JOINs are two different types of OUTER JOINS. To show how the JOINs operate more visually, we need to create a new schema and insert some sample data.

The next thing we will do is insert some data into it. You can insert as many users into the tables as you like.

MySQL INNER JOIN Clause

Only common matched records are retrieved using INNER JOINS. The INNER JOIN clause restricts records retrieval from Table A and Table B to those that satisfy the join requirement. It is the most often used JOIN type. Examine the Venn diagram below to acquire a better understanding of INNER JOINS.

Here is the syntax for MySQL INNER JOIN:

MySQL OUTER JOINs

OUTER JOINS, in contrast to INNER JOINS, yield non-matching records as well as matching rows. If rows in a connected table don’t match, the NULL values will be shown.MySQL has two different forms of OUTER JOINS: MySQL LEFT JOIN and MySQL RIGHT JOIN. Let’s look at each of them in more detail.

MySQL LEFT JOIN Clause

LEFT JOINS allow you to get all entries from Table A and those from Table B that meet the join criteria. NULL values are displayed for records from Table A that do not fit the criteria. Examine the Venn diagram below to have a better understanding of LEFT JOINS.

Here is the syntax for MySQL LEFT JOIN:

Note: The LEFT JOIN keyword returns all records from the left table (Customers), even if there are no matches in the right table (Orders).

MySQL RIGHT JOIN Clause

As a result, RIGHT JOINS allow you to get all entries from Table B and those from Table A that meet the join criteria. The NULL values are presented for the records from Table B that do not fit the criteria. For a better understanding of RIGHT JOINS, see the Venn diagram below.

Here is the syntax for MySQL RIGHT JOIN:

Note: The RIGHT JOIN keyword returns all records from the right table (Employees), even if there are no matches in the left table (Orders).

MySQL CROSS JOIN Clause

The MySQL CROSS JOIN, commonly known as a cartesian join, returns all possible row combinations from each table. If no extra condition is provided, the result set is obtained by multiplying each row of table A with all rows in table B.Examine the Venn diagram below to learn more about CROSS JOINS.

When do you think you’ll need that kind of JOIN? Assume, for example, that you’re tasked with finding all possible combinations of a product and a color. In that scenario, a CROSS JOIN would be quite useful.

Note: CROSS JOIN might result in quite huge result sets!

Here is the syntax for MySQL CROSS JOIN:

Tips for JOINing

In MySQL, JOINs allow you to perform a single JOIN query rather than many simple queries. As a result, you’ll get improved speed, lower server overhead, and fewer data transfers between MySQL and your application. Unlike SQL Server, MySQL does not have a distinct JOIN type for FULL OUTER JOIN. You may, however, combine LEFT OUTER JOIN and RIGHT OUTER JOIN to get the same effects as FULL OUTER JOIN.

Using MySQL JOINs, you can also join more than two tables.

Why Are JOINS Useful?

• It’s a lot quicker. In a single query, JOINS allow you to get data from two or more linked database tables. JOINS are very valuable since they save time over running queries one by one to achieve the same results.
• MySQL is more efficient. Another advantage of utilizing JOINS is that MySQL performs better since joins are performed via indexing.
• Using JOINS lowers server load. Because you execute one query, you get better and faster results.

Conclusion

Any analyst or DBA must have a solid grasp of JOINs and utilize them freely in their daily job. This is when Arctype for MySQL comes in handy. Even for complicated JOIN clauses, its sophisticated code completion works flawlessly. Arctype for MySQL will present you with a full JOIN clause, so you won’t have to memorize hundreds of column names or aliases. Its feature-rich capability makes creating complicated queries and managing JOIN conditions a breeze.