8. SQL – мова структурованих запитів сучасних СКБД
У сучасних СУБД звичайно підтримується єдина інтегрована мова, що містить всі необхідні засоби для роботи із БД, починаючи від її створення й користувальницький інтерфейс, що забезпечує базовий, з базами даних. Стандартною мовою найпоширеніших у цей час реляційних СУБД є мова SQL (Structured Query Language).
SQL є стандартною мовою для роботи з реляційними БД і в даний час підтримується всіма продуктами представленими на ринку. Її було розроблено в компанії ІВМ на початку 70-х років. Поточний стандарт цієї мови, на який ми будемо посилатися, має назву SQL/92.
Створення будь-якої таблиці передбачає визначення типу даних. Типданих стовпчика визначає тип інформації, яка в ньому зберігається. Для того щоб визначити тип стовпчика необхідно після імені стовпчика вказати одне з ключових слів, яким позначається тип. Назви типів є регістрово незалежними. Після визначення тип стовпчика буде зберігатися як його характеристика, яку змінити неможна.
Насамперед мова SQL сполучить засобу SDL і DML, тобто дозволяє визначати схему реляційної БД і маніпулювати даними. При цьому іменування об'єктів БД (для реляційної БД - іменування таблиць і їхніх стовпців) підтримується на язиковому рівні в тому розумінні, що компілятор мови SQL робить перетворення імен об'єктів у їхні внутрішні ідентифікатори на підставі спеціально підтримуваних службових таблиць-каталогів. Внутрішня частина СУБД (ядро) взагалі не працює з іменами таблиць і їхніх стовпців.
Мова SQL містить спеціальні засоби визначення обмежень цілісності БД. Знову ж обмеження цілісності зберігаються в спеціальних таблицях-каталогах, і забезпечення контролю цілісності БД виробляється на язиковому рівні, тобто при компіляції операторів модифікації БД компілятор SQL на підставі наявних у БД обмежень цілісності генерує відповідний програмний код.
Спеціальні оператори мови SQL дозволяють визначати так звані подання БД, що фактично є збереженими в БД запитами (результатом будь-якого запиту до реляційної БД є таблиця) з іменованими стовпцями. Для користувача подання є такою ж таблицею, як будь-яка базова таблиця, збережена в БД, але за допомогою подань можна обмежити або навпаки розширити видимість БД для конкретного користувача. Підтримка подань виробляється також на язиковому рівні.
Нарешті, авторизація доступу до об'єктів БД виробляється на основі спеціального набору операторів SQL. Ідея полягає в тому, що для виконання операторів SQL різного виду користувач повинен мати різні повноваження. Користувач, що створив таблицю БД, має повний набір повноважень для роботи із цією таблицею. У їхнє число входить повноваження на передачу всіх або частини повноважень іншим користувачам, включаючи повноваження на передачу повноважень. Повноваження користувачів описуються в спеціальних таблицях-каталогах, контроль повноважень підтримується на мовному рівні.
9. Створення запиту. Поняття вибірки. Оператор SELECT та приклади його використання
Назва мови запитів SQL є англійською абревіатурою слів, що перекладаються як Структурована Мова Запитів. Ця назву вона одержала не дарма, адже Запити — ймовірно найбільш часто використовуваний аспект SQL. Найбільша частина користувачів SQL найчастіше використовують цю мову саме для створення запитів. Тому сьогодні розглянемо SQL з точки зору запиту і того як він виконується в цій мові.
Запит — команда яку користувач віддає своїй СКБД, і яка повідомляє їй, яку інформацію потрібно вивести з таблиць у пам’ять. Ця інформація звичайно надсилається безпосередньо на екран комп’ютера, хоча в більшості випадків, її можна також передати принтеру, зберегти у файлі (як об’єкт у пам’яті комп’ютера), або надати як вихідну інформацію для іншої команди або процесу.
Всі запити в SQL складаються з одиночної команди, структура якої оманливо проста, тому що її потрібно розширяти таким чином щоб виконати складні оцінки і обробки даних. Ця команда називається — SELECT (ВИБІР).
У найпростішій формі, команда SELECT просто дає інструкції базі даних щоб вибрати інформацію з таблиці. Наприклад, можна було б вивести повний вміст таблиці STUDENTS надрукувавши наступне:
SELECTsnum, sname, syear, sgrup
FROMStudents;
Якщо ВИ хочете бачити кожен стовпець таблиці, існує необов’язкове скорочення. Зірочка (*), яке може використовуватися для виведення повного списку стовпців наступним чином:
SELECT * FROM Students;
В загальному випадку, команда SELECT починається з ключового слова SELECT, за яким стоїть пропуск. Після цього повинен стояти список імен стовпців, які потрібно вибрати, відокремлених комами. Ключове слово FROM, що йде далі, супроводжується пропуском і іменем таблиці, до якої робиться запит. В кінці ставиться крапка з комою (;).
Таблиці мають тенденцію ставати дуже великими, оскільки з часом до них додається все більше і більше рядків, з яких користувача цікавлять лише деякі. SQL дає можливість встановлювати критерії для визначення рядків, що будуть обрані для виведення.
WHERE — пропозиція команди SELECT, яка дозволяє установлювати логічні функції (предикати), умова яких може бути істинним або хибним для будь-якої таблиці. Команда вибирає лише ті рядки, для яких таке твердження вірне.
SELECT *
FROM Students
WHERE syear=1984;
Синтаксис директиви WHERЕ дозволяє вказувати після імені стовпчика оператор порівняння, а потім вказувати значення. У наведеному вище прикладі використовується лише рівність. Але можна застосовувати також інші оператори порівняння після WHERE:
!= ,<> не рівно
<, >,<=, >= менше, більше, менше рівне, більше рівне
LIKE-рівне фрагментові тексту.
10. Реляційна алгебра і реляційне числення. Основні операції реляційної алгебри
В маніпуляційній складовій реляційної моделі даних визначаються два базові механізми маніпулювання реляційними даними: основана на теорії множин реляційна алгебра і реляційне числення, що базується на математичній логіці (вірніше, на численні предикатів першого порядку). Всі ці механізми володіють однією важливою властивістю: вони замкнені відносно поняття відношення. Це означає, що вирази реляційної алгебри і формули реляційного числення визначаються над відношеннями реляційні БД і результатами обчислень також є відношення. Як наслідок, будь-який вираз або формула можуть інтерпретуватися як відношення, що дозволяє використовувати їх в інших виразах або формулах. Основна ідея реляційної алгебри полягає в тому, що оскільки відношення є множинами, засоби маніпулювання відношеннями можуть базуватися на традиційних теоретико-множинних операціях, додатково до деяких спеціальних операцій, специфічних для баз даних. Набір основних алгебраїчних операцій, запропонований Коддом, складається з восьми операцій, які діляться на два класи, - теоретико-множинні операції і спеціальні реляційні операції. До складу теоретико-множинних операцій входять операції:
· об¢єднання відношень;
· перетин відношень;
· взяття різниці відношень;
· Декартовий добуток відношень.
Спеціальні реляційні операції включають:
· обмеження відношення;
· проекція відношення;
· з¢єднання відношень;
· ділення відношень.
Крім того, до складу алгебри входить операція присвоювання, що дозволяє зберігати в базі даних результати обрахунку алгебраїчних виразів, і операція перейменування атрибутів, яка дає можливість коректно сформувати заголовок (схему) результуючого відношення. При виконанні операції об¢єднання двох відношень одержується відношення, щ містять всі кортежі, що входять хоча б в одне з відношень-операндів. Операція перетину двох відношень дозволяє одержати відношення, що включає всі кортежі, які входять до обох відношень-операндів. Відношення, що є різницею двох відношень, включає всі кортежі, що входять у відношення - перший операнд; такі, що жоден з них не входить у відношення, яке є другим операндом. Результат операцій: відношення. При виконанні цієї операції необхідно пам¢ятати про сумісність відношень по об’єднанню: два відношення сумісні по об’єднанню в тому і лише в тому випадку, коли володіють однаковими заголовками. Вибірка (обмеження). Результатом обмеження відношення за деякою умовою є відношення, що містить кортежі відношення-операнда, яке задовольняє цій умові.
При виконанні проекції відношення на заданий набір його атрибутів одержується відношення, кортежі якого одержуються шляхом взяття відповідних значень з заданих стовпців кортежів відношення-операнда.
При з¢єднанні двох відношень за деякою умовою утворюється результуюче відношення, кортежі якого є конкатенацією кортежів першого і другого відношень і задовольняють цій умові. У операції реляційного ділення два операнди - бінарне і унарне відношення. Результуюче відношення складається з одноатрибутних кортежів, що містять значення першого атрибута кортежів першого операнда таких, що множина значень другого атрибута (при фіксованому значенні першого атрибута) співпадає з множиною значень другого операнда.