Основные понятия языка SQL

Основные понятия языка SQL

План:

1. Появление языка SQL.

2. Типы команд SQL

3. Преимущества языка SQL

Рост количества данных, необходимость их хранения и обработки привели к тому, что возникла потребность в создании стандартного языка баз данных, который мог бы функционировать в многочисленных компьютерных системах различных видов. Действительно, с его помощью пользователи могут манипулировать данными независимо от того, работают ли они на персональном компьютере, сетевой рабочей станции или универсальной ЭВМ.

Одним из языков, появившихся в результате разработки реляционной модели данных, является язык SQL (Structured Query Language), который в настоящее время получил очень широкое распространение и фактически превратился в стандартный язык реляционных баз данных. Стандарт на язык SQL был выпущен Американским национальным институтом стандартов (ANSI) в 1986 г., а в 1987 г. Международная организация стандартов (ISO) приняла его в качестве международного.

Типы команд SQL

Реализация в SQL концепции операций, ориентированных на табличное представление данных, позволила создать компактный язык с небольшим набором предложений. Язык SQL может использоваться как для выполнения запросов к данным, так и для построения прикладных программ.

Основные категории команд языка SQL предназначены для выполнения различных функций, включая построение объектов базы данных и манипулирование ими, начальную загрузку данных в таблицы, обновление и удаление существующей информации, выполнение запросов к базе данных, управление доступом к ней и ее общее администрирование.

Основные категории команд языка SQL:

• DDL – язык определения данных;

• DML – язык манипулирования данными;

• DQL – язык запросов;

• DCL – язык управления данными;

• команды администрирования данных;

• команды управления транзакциями

Определение структур базы данных (DDL)

Язык определения данных (Data Definition Language, DDL) позволяет создавать и изменять структуру объектов базы данных, например, создавать и удалять таблицы. Основными командами языка DDL являются следующие: CREATE TABLE, ALTER TABLE, DROP TABLE, CREATE INDEX, ALTER INDEX, DROP INDEX.

Манипулирование данными (DML)

Язык манипулирования данными (Data Manipulation Language, DML) используется для манипулирования информацией внутри объектов реляционной базы данных посредством трех основных команд: INSERT,UPDATE, DELETE.

Выборка данных (DQL)

Язык запросов DQL наиболее известен пользователям реляционной базы данных, несмотря на то, что он включает всего одну команду SELECT. Эта команда вместе со своими многочисленными опциями и предложениями используется для формирования запросов к реляционной базе данных.

Язык управления данными (DCL - Data Control Language)

Команды управления данными позволяют управлять доступом к информации, находящейся внутри базы данных. Как правило, они используются для создания объектов, связанных с доступом к данным, а также служат для контроля над распределением привилегий между пользователями. Команды управления данными следующие: GRANT, REVOKE.

Команды администрирования данных

С помощью команд администрирования данных пользователь осуществляет контроль над выполняемыми действиями и анализирует операции базы данных; они также могут оказаться полезными при анализе производительности системы. Не следует путать администрирование данных с администрированием базы данных, которое представляет собой общее управление базой данных и подразумевает использование команд всех уровней.

Команды управления транзакциями

Существуют следующие команды, позволяющие управлять транзакциями базы данных: COMMIT, ROLLBACK, SAVEPOINT, SET TRANSACTION.

Преимущества языка SQL

Язык SQL является основой многих СУБД, т.к. отвечает за физическое структурирование и запись данных на диск, а также за чтение данных с диска, позволяет принимать SQL- запросы от других компонентов СУБД и пользовательских приложений. Таким образом, SQL – мощный инструмент, который обеспечивает пользователям, программам и вычислительным системам доступ к информации, содержащейся в реляционных базах данных.

Основные достоинства языка SQL заключаются в следующем:

• стандартность;

• независимость от конкретных СУБД;

• возможность переноса с одной вычислительной системы на другую;

• реляционная основа языка;

• возможность создания интерактивных запросов;

• возможность программного доступа к БД;

• обеспечение различного представления данных;

• возможность динамического изменения и расширения структуры БД;

• поддержка архитектуры клиент-сервер.

Любой язык работы с базами данных должен предоставлять пользователю следующие возможности:

• создавать базы данных и таблицы с полным описанием их структуры;

• выполнять основные операции манипулирования данными, в частности, вставку, модификацию и удаление данных из таблиц;

• выполнять простые и сложные запросы, осуществляющие преобразование данных.

Кроме того, язык работы с базами данных должен решать все указанные выше задачи при минимальных усилиях со стороны пользователя, а структура и синтаксис его команд – достаточно просты и доступны для изучения. И наконец, он должен быть универсальным, т.е. отвечать некоторому признанному стандарту, что позволит использовать один и тот же синтаксис и структуру команд при переходе от одной СУБД к другой. Язык SQL удовлетворяет практически всем этим требованиям.

Вопросы для самоконтроля:

1. Дайте определение понятию SQL.

2. Перечислите категории команд языка SQL.

3. В чем состоит основное достоинство SQL?

Лекция 13. Синтаксис операторов, типы данных

План:

1. Синтаксис SQL-операторов

2. Типы данных SQL

Синтаксис SQL-операторов

Оператор SQL состоит из зарезервированных слов, а также из слов, определяемых пользователем. Зарезервированные слова являются постоянной частью языка SQL и имеют фиксированное значение. Их следует записывать в точности так, как это установлено, нельзя разбивать на части для переноса с одной строки на другую. Слова, определяемые пользователем, задаются им самим (в соответствии с синтаксическими правилами) и представляют собой идентификаторы или имена различных объектов базы данных. Слова в операторе размещаются также в соответствии с установленными синтаксическими правилами.

Идентификаторы языка SQL предназначены для обозначения объектов в базе данных и являются именами таблиц, представлений, столбцов и других объектов базы данных. Символы, которые могут использоваться в создаваемых пользователем идентификаторах языка SQL, должны быть определены как набор символов. Стандарт SQL задает набор символов, который используется по умолчанию, – он включает строчные и прописные буквы латинского алфавита (A-Z, a-z), цифры (0-9) и символ подчеркивания (_). На формат идентификатора накладываются следующие ограничения:

• идентификатор может иметь длину до 128 символов;

• идентификатор должен начинаться с буквы;

• идентификатор не может содержать пробелы.

Большинство компонентов языка не чувствительны к регистру. Поскольку у языка SQL свободный формат, отдельные SQL-операторы и их последовательности будут иметь более читаемый вид при использовании отступов и выравнивания.

Язык, в терминах которого дается описание языка SQL, называется метаязыком. Синтаксические определения обычно задают с помощью специальной металингвистической символики, называемой Бэкуса-Науэра формулами (БНФ). Прописные буквы используются для записи зарезервированных слов и должны указываться в операторах точно так, как это будет показано. Строчные буквы употребляются для записи слов, определяемых пользователем. Применяемые в нотации БНФ символы и их обозначения показаны в таблице:

Типы данных SQL

1. Символьные типы данных - содержат буквы, цифры и специальные символы.

• CHAR или CHAR(n) -символьные строки фиксированной длины. Длина строки определяется параметром n. CHAR без параметра соответствует CHAR(1). Для хранения таких данных всегда отводится n байт вне зависимости от реальной длины строки.

• VARCHAR(n) - символьная строка переменной длины. Для хранения данных этого типа отводится число байт, соответствующее реальной длине строки.

1. Целые типы данных - поддерживают только целые числа (дробные части и десятичные точки не допускаются). Над этими типами разрешается выполнять арифметические операции и применять к ним агрегирующие функции (определение максимального, минимального, среднего и суммарного значения столбца реляционной таблицы).

• INTEGER или INT- целое, для хранения которого отводится, как правило, 4 байта. (Замечание: число байт, отводимое для хранения того или иного числового типа данных зависит от используемой СУБД и аппаратной платформы, здесь приводятся наиболее "типичные" значения). Интервал значений от - 2147483647 до + 2147483648

• SMALLINT - короткое целое (2 байта), интервал значений от - 32767 до +32768

1. Вещественные типы данных - описывают числа с дробной частью.

• FLOAT и SMALLFLOAT - числа с плавающей точкой (для хранения отводится обычно 8 и 4 байта соответственно).

• DECIMAL(p) - тип данных аналогичный FLOAT с числом значащих цифр p.

• DECIMAL(p,n) - аналогично предыдущему, p - общее количество десятичных цифр, n - количество цифр после десятичной запятой.

1. Денежные типы данных - описывают, естественно, денежные величины. Если ваша система такого типа данных не поддерживает, то используйте DECIMAL(p,n).

• MONEY - все аналогично типу DECIMAL(p,n). Вводится только потому, что некоторые СУБД предусматривают для него специальные методы форматирования.

1. Дата и время - используются для хранения даты, времени и их комбинаций. Большинство СУБД умеет определять интервал между двумя датами, а также уменьшать или увеличивать дату на определенное количество времени.

• DATE - тип данных для хранения даты.

• TIME - тип данных для хранения времени.

• INTERVAL - тип данных для хранения временного интервала.

• DATETIME - тип данных для хранения моментов времени (год + месяц + день + часы + минуты + секунды + доли секунд).

1. Двоичные типы данных - позволяют хранить данные любого объема в двоичном коде (оцифрованные изображения, исполняемые файлы и т.д.). Определения этих типов наиболее сильно различаются от системы к системе, часто используются ключевые слова:

• BINARY

• BYTE

• BLOB

1. Последовательные типы данных - используются для представления возрастающих числовых последовательностей.

• SERIAL - тип данных на основе INTEGER, позволяющий сформировать уникальное значение (например, для первичного ключа). При добавлении записи СУБД автоматически присваивает полю данного типа значение, получаемое из возрастающей последовательности целых чисел.

В заключение следует сказать, что для всех типов данных имеется общее значение NULL - "не определено". Это значение имеет каждый элемент столбца до тех пор, пока в него не будут введены данные. При создании таблицы можно явно указать СУБД могут ли элементы того или иного столбца иметь значения NULL (это не допустимо, например, для столбца, являющего первичным ключом).

Вопросы для самоконтроля:

1. Из каких слов состоит оператор SQL?

2. Какие ограничения накладываются на формат идентификатора?

3. Дайте определение понятию «метаязык».

4. Какие символы применяются в нотации БНФ? Что они обозначают?

5. Какие типы данных поддерживаются в SQL?