Базы данных и СУБД. Введение в SQL

Язык SQL

Итак, мы в общих чертах познакомились с основными понятиями теории баз данных, установили и настроили для работы MySQL. Теперь самое время научиться манипулировать данными, хранящимися в базах данных. Для этого нам понадобится SQL – структурированный язык запросов. Этот язык дает возможность создавать, редактировать и удалять информацию, хранящуюся в базах данных, создавать новые базы данных и многое другое. SQL является стандартом ANSI (Американский национальный институт стандартов) и ISO (Международная организация по стандартизации).

Немного истории

Первый международный стандарт языка SQL был принят в 1989 г., его часто называют SQL/89. Среди недостатков этого стандарта выделяют в первую очередь то, что многие важные свойства он устанавливал как определяемые в реализации. Отсюда произошло множество расхождений в реализациях языка разными производителями. Кроме того, высказывались претензии по поводу отсутствия в этом стандарте упоминаний о практических аспектах языка, таких как его встраивание в язык программирования Си.

Следующий международный стандарт языка SQL был принят в конце 1992 г. И стал называться SQL/92. Он получился гораздо более точным и полным, чем SQL/89, хотя и не был лишен недостатков. В настоящее время большинство систем почти полностью реализуют этот стандарт. Однако, как известно, прогресс не остановишь, и в 1999 году появился новый стандарт SQL:1999, также известный как SQL3. SQL3 характеризуется как "объектно-ориентированный SQL " и является основой нескольких объектно-реляционных систем управления базами данных (например, ORACLE8 компании Oracle, Universal Server компании Informix и DB2 Universal Database компании IBM). Этот стандарт является не просто слиянием SQL-92 и объектной технологии. Он содержит ряд расширений традиционного SQL, а сам документ составлен таким образом, чтобы добиться более эффективной работы в области стандартизации в будущем.

Если говорить о MySQL, то она соответствует начальному уровню SQL92, содержит несколько расширений этого стандарта и стремится к полной поддержке стандарта ANSI SQL99, но без ущерба для скорости и качества кода.

Далее, говоря об основах языка SQL, будем придерживаться его реализации в СУБД MySQL.

Основные операторы языка SQL

Функции любой СУБД включают:

1. создание, удаление, изменение базы данных (БД);
2. добавление, изменение, удаление, назначение прав пользователя;
3. внесение, удаление и изменение данных в БД (таблиц и записей);
4. выборку данных из БД.

К первым двум функциям имеют доступ только администраторы СУБД или привилегированные пользователи. Рассмотрим, как решаются последние две задачи (на самом деле это семь задач).

Прежде чем что-либо делать с данными, нужно создать таблицы, в которых эти данные будут храниться, научиться изменять структуру этих таблиц и удалять их, если потребуется. Для этого в языке SQL существуют операторы CREATE TABLE , ALTER TABLE и DROP TABLE .

Оператор CREATE TABLE

Оператор CREATE TABLE создает таблицу с заданным именем в текущей базе данных . Правила для допустимых имен таблицы приведены в документации. Если нет активной текущей базы данных или указанная таблица уже существует, то возникает ошибка выполнения команды.

В версии MySQL 3.22 и более поздних имя таблицы может быть указано как имя_базы_данных.имя_таблицы. Эта форма записи работает независимо от того, является ли указанная база данных текущей.

В версии MySQL 3.23 при создании таблицы можно использовать ключевое слово TEMPORARY. Временная таблица автоматически удаляется по завершении соединения, а ее имя действительно только в течение данного соединения. Это означает, что в двух разных соединениях могут использоваться временные таблицы с одинаковыми именами без конфликта друг с другом или с существующей таблицей с тем же именем (существующая таблица скрыта, пока не удалена временная таблица). В версии MySQL 4.0.2 для создания временных таблиц необходимо иметь привилегии CREATE TEMPORARY TABLES.

В версии MySQL 3.23 и более поздних можно использовать ключевые слова IF NOT EXISTS для того, чтобы не возникала ошибка, если указанная таблица уже существует. Следует учитывать, что при этом идентичность структур этих таблиц не проверяется.

Каждая таблица представлена набором определенных файлов в директории базы данных.

Синтаксис

CREATE [TEMPORARY] TABLE [IF NOT EXISTS]
     имя_таблицы [(определение_столбца,...)]
	 [опции_таблицы] [select_выражение]

В выражении определение_столбца перечисляют, какие столбцы должны быть созданы в таблице. Каждый столбец таблицы может быть пустым ( NULL ), иметь значение по умолчанию, являться ключом или автоинкрементом. Кроме того, для каждого столбца обязательно указывается тип данных, которые будут в нем храниться. Если не указывается ни NULL, ни NOT NULL, то столбец интерпретируется так, как будто указано NULL. Если поле помечают как автоинкремент ( AUTO_INCREMENT ), то его значение автоматически увеличивается на единицу каждый раз, когда происходит добавление данных в таблицу и в это поле записывается пустое значение ( NULL, т.е. ничего не записывается) или 0. Автоинкремент в таблице может быть только один, и при этом он обязательно должен быть проиндексирован. Последовательность AUTO_INCREMENT начинается с 1. Наличие автоинкремента является одной из особенностей MySQL. Формально описание столбца (определение_столбца) выглядит так:

имя_столбца тип [NOT NULL | NULL] 
    [DEFAULT значение_по_умолчанию]
    [AUTO_INCREMENT][PRIMARY KEY] 
    [reference_definition]

Тип столбца (тип в выражении определение_столбца) может быть одним из следующих:

• целый: INT[(length)] [UNSIGNED] [ZEROFILL]
• действительный: REAL[(length,decimals)] [UNSIGNED] [ZEROFILL]
• символьный: CHAR(length) [BINARY] и VARCHAR(length) [BINARY]
• дата и время: DATE и TIME
• для работы с большими объектами: BLOB
• текстовый: TEXT
• перечислимое множество: ENUM(value1,value2,value3,...) и SET(value1,value2,value3,...)

Полный список типов смотрите в документации MySQL.

Вместо перечисления столбцов и их свойств в определении_столбца можно задавать списки ключевых и индексных полей, ограничения и проверки:

PRIMARY KEY (имя_индексируемого_столбца, ...)

или

KEY [имя_индекса] (имя_индексируемого_столбца,...)

или

INDEX [имя_индекса] (имя_индексируемого_столбца,...)

или

UNIQUE [INDEX] [имя_индекса] 
    (имя_индексируемого_столбца,...)

или

FULLTEXT [INDEX] [имя_индекса] 
    (имя_индексируемого_столбца,...)

или

[CONSTRAINT symbol] 
FOREIGN KEY [имя_индекса] 
    (имя_индексируемого_столбца,...) 
[reference_definition]

или

CHECK (expr)

При задании всех этих элементов указывается список полей (столбцов), которые будут входить в индекс, ключ или ограничение, имя_индексируемого_столбца записывается следующим образом:

имя_столбца [(длина_индекса)]

FOREIGN KEY, CHECK и REFERENCES на самом деле ничего не делают в MySQL. Они добавлены только для совместимости с другими SQL-серверами. Поэтому на них мы останавливаться не будем.

Кроме всего перечисленного, при создании таблицы можно указать некоторые ее свойства (опции_таблицы), например такие:

• тип таблицы: TYPE = {BDB | HEAP | ISAM | InnoDB | MERGE | MRG_MYISAM | MYISAM }
• начальное значение счетчика автоинкремента: AUTO_INCREMENT = число
• средняя длина строк в таблице: AVG_ROW_LENGTH = число
• комментарии к таблице (строка из 60 символов): COMMENT = "строка"
• максимальное и минимальное предполагаемое число строк: MAX_ROWS = число и MIN_ROWS = число

И последний (опять же опциональный) элемент команды CREATE – это выражение SELECT (select_выражение). Синтаксис такой:

[IGNORE | REPLACE] SELECT ... 
    (любое корректное выражение SELECT)

Если при создании таблицы в команде CREATE указывается выражение SELECT , то все поля, полученные выборкой, добавляются в создаваемую таблицу.

Пример 10.1. Создадим таблицу Persons, структура которой была приведена на рисунке 10.1.

mysql>CREATE TABLE Persons 
    (id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
	first_name VARCHAR(50), last_name 
    VARCHAR(100), death_date INT, 
	description TEXT, photo INT, 
	citizenship CHAR(50) DEFAULT 'Russia');

С помощью специфичной для MySql команды SHOW можно просмотреть существующие базы данных, таблицы в базе данных и поля в таблице.

Показать все базы данных:

mysql>SHOW databases;

Сделать текущей базу данных book и показать все таблицы в ней:

mysql>use book;
mysql>show tables;

Показать все столбцы в таблице Persons:

mysql> show columns from Persons;