Язык для взаимодействия с БД SQL появился в середине 70-х и был разработан в рамках проекта экспериментальной реляционной СУБД System R. Исходное название языка SEQUEL (Structered English Query Language) только частично отражает суть этого языка. Конечно, язык был ориентирован главным образом на удобную и понятную пользователям формулировку запросов к реляционной БД, но на самом деле уже являлся полным языком БД, содержащим помимо операторов формулирования запросов и манипулирования БД средства определения и манипулирования схемой БД; определения ограничений целостности и триггеров; представлений БД; возможности определения структур физического уровня, поддерживающих эффективное выполнение запросов; авторизации доступа к отношениям и их полям; точек сохранения транзакции и откатов. Таким образом, SQL стал достаточно мощным языком для взаимодействия с СУБД. На сегодняшний день SQL является единственным стандартным языком запросов. Язык SQL обладает следующими достоинствами:

1. независимость от конкретных СУБД. Если при создании БД не использовались нестандартные возможности языка SQL предоставляемые некоторой СУБД, то такую БД можно без изменений перенести на СУБД другого производителя. К сожалению большинство БД используют особенности СУБД, на которой работают, что затрудняет их перенос на другую СУБД без изменений;

2. реляционная основа. Реляционная модель имеет солидный теоретический фундамент. Язык SQL основан на реляционной модели и является единственным языком для реляционных БД;

3. SQL обладает высокоуровневой структурой, напоминающей английский язык.

4. SQL позволяет создавать различные представления данных для различных пользователей;

5. SQL является полноценным языком для работы с БД;

6. стандарты языка SQL. Официальный стандарт языка SQL опубликован ANSI и ISO в 1989 году и значительно расширен в 1992 году.

Основные понятия SQL

Операторы

В SQL используется приблизительно тридцать операторов, каждый из которых "просит" СУБД выполнить определенное действие, например, прочитать данные, создать таблицу или добавить в таблицу новые данные. Все операторы SQL имеют одинаковую структуру, которая показана на рис. 9.1.

рис. 9.1  Структура оператора SQL.

Каждый оператор SQL начинается с глагола, т.е. ключевого слова, описывающего действие, выполняемое оператором. Типичными глаголами являются SELECT (выбрать), CREATE (создать), INSERT (добавить), DELETE (удалить), COMMIT(завершить). После глагола идет одно или несколько предложений. Предложение описывает данные, с которыми работает оператор, или содержит уточняющую информацию о действии, выполняемом оператором. Каждое предложение также начинается с ключевого слова, такого как WHERE (где), FROM (откуда), INTO (куда) и HAVING (имеющий). Одни предложения в операторе являются обязательным, а другие – нет. Конкретная структура и содержимое предложения могут изменяться. Многие предложения содержат имена таблиц или столбцов; некоторые из них могут содержать дополнительные ключевые слова, константы и выражения.

В стандарте ANSI/ISO определены ключевые слова, которые применяются в качестве глаголов и в предложениях операторов. В соответствии со стандартом, эти ключевые слова нельзя использовать для именования объектов базы данных, таких как таблицы, столбцы и пользователи

Имена.

У каждого объекта в базе данных есть уникальное имя. Имена используются в операторах SQL и указывают, над каким объектом базы данных оператор должен выполнить действие. В стандарте ANSI/ISO определено, что имена имеются у таблиц, столбцов и пользователей. Во многих реализациях SQL поддерживаются также дополнительные именованные объекты, такие как хранимые процедуры, именованные отношения "первичный ключ – внешний ключ" и формы для ввода данных.

В соответствии со стандартом ANSI/ISO, в SQL имена должны содержать от 1 до 18 символов, начинаться с буквы и не содержать пробелы или специальные символы пунктуации. В стандарте SQL2 максимальное число символов в имени увеличено до 128.

Полное имя таблицы состоит из имени владельца таблицы и собственно ее имени, разделенных точкой (.). Например, полное имя таблицы Students, владельцем которой является пользователь по имени Admin, имеет следующий вид:

Admin.Students

Если в операторе задается имя столбца, SQL сам определяет, в какой из указанных в этом же операторе таблиц содержится данный столбец. Однако если в оператор требуется включить два столбца из различных таблиц, но с одинаковыми именами, необходимо указать полные имена столбцов, которые однозначно определяют их местонахождение. Полное имя столбца состоит из имени таблицы, содержащей столбец, и имени столбца (простого имени), разделенных точкой (.). Например, полное имя столбца StName из таблицы Students имеет следующий вид:

Students.StName

Типы данных в SQL

В стандарте ANSI/ISO определены типы данных, которые можно использовать для представления информации в реляционной базе данных. Типы данных, имеющиеся в стандарте SQL1, составляют лишь минимальный набор и поддерживаются во всех коммерческих СУБД. В табл. 9.1 перечислены типы данных, определенные в стандартах SQL1 и SQL2.

табл. 9.1 Типы данных в SQL.

В SQL1 используются следующие типы данных:

1. Строки символов постоянной длины. В столбцах, имеющих этот тип данных, обычно хранятся имена людей и компаний, адреса, описания и т д.

2. Целые числа. В столбцах, имеющих этот тип данных, обычно хранятся данные о счетах, количествах, возрастах и т.д. Целочисленные столбцы часто используются также для хранения идентификаторов, таких как идентификатор клиента, служащего или заказа.

3. Масштабируемые целые числа. В столбцах данного типа хранятся числа,) имеющие дробную часть, которые необходимо вычислять точно, например курсы валют и проценты. Кроме того, в таких столбцах часто хранятся) денежные величины.

4. Числа с плавающей запятой. Столбцы этого типа используются для хранения величин, которые можно вычислять приблизительно, например веса и расстояния. Числа с плавающей запятой могут представлять больший диапазон значений, чем десятичные числа, однако при вычислениях могут возникать погрешности округления.

В большинстве коммерческих СУБД помимо типов данных, определенных в стандарте SQL1, имеется множество дополнительных типов данных, большинство из которых вошло в стандарт SQL2. Ниже перечислены наиболее важные из них:

1. Строки символов переменной длины. Почти во всех СУБД поддерживается тип данных VARCHAR, позволяющий хранить строки символов, длина которых изменяется в некотором диапазоне В стандарте SQL1 были определены строки постоянной длины, которые справа дополняются пробелами.

2. Денежные величины. Во многих СУБД поддерживается тип данных MONEY или CURRENCY, который обычно хранится в виде десятичного числа или числа с плавающей запятой. Наличие отдельного типа данных для представления денежных величин позволяет правильно форматировать их при выводе на экран.

3. Дата и время. Поддержка значений даты/времени также широко распространена в различных СУБД, хотя способы ее реализации довольно сильно отличаются друг от друга. Как правило, над значениями этого типа данных можно выполнять различные операции. В стандарт SQL2 входит определение типов данных DATE, TIME, TIMESTAMP и INTERVAL, включая поддержку часовых поясов и возможность указания точности, представления времени (например, десятые или сотые доли секунды).

4. Булевы данные. Некоторые СУБД явным образом поддерживают логические значения (TRUE или FALSE).

Константы

В стандарте ANSI/ISO определен формат числовых и строковых констант, или литералов, которые представляют конкретные значения данных. Этот формат используется в большинстве реализации SQL.

Числовые константы. Целые и десятичные константы (известные также под названием точных числовых литералов) в операторах SQL представляются в виде обычных. десятичных чисел с необязательным знаком плюс (+) или минус (-) перед ними:

21 -3752000,00   +497500,8778

Константы с плавающей запятой (известные также под названием приблизительных числовых литералов) определяются с помощью символа Е и имеют такой же формат, как и в большинстве языков программирования. Ниже приведены примеры констант с плавающей запятой:

1.5Е3    -3.14159Е1 2.5Е-7   0.783926Е21

Символ Е читается как "умножить на десять в степени", так что первая константа представляет число "1,5 умножить на десять в степени 3", или 1500.

Строковые константы. В соответствии со стандартом ANSI/ISO, строковые константы в SQL должны быть заключены в одинарные кавычки, как показано в следующих примерах:

Jones, John J.' 'New York' 'Western'

Если необходимо включить в строковую константу одинарную кавычку, вместо нее следует написать две одинарные кавычки.

Константы даты и времени. В реляционных СУБД календарные даты, время и интервалы времени представляются в виде строковых констант. Форматы этих констант в различных СУБД отличаются друг от друга. Кроме того, способы записи времени и даты изменяются в зависимости от страны.

Символьные константы. Кроме пользовательских констант, в SQL существуют специальные символьные константы, возвращающие значения, хранимые в самой СУБД.

В стандарт SQL2 вошли наиболее полезные символьные константы из различных реализации SQL, в частности константы CURRENT_DATE, CURRENT_TIME, CURRENT_TIMESTAMP, а также USER, SESSION_USER и SYSTEM_USER (обратите внимание на знак подчеркивания!).

Выражения в SQL используются для выполнения операций над значениями, считанными из базы данных или используемыми для поиска в базе. данных. Например, в следующем запросе вычисляется процентное соотнесение объема и плана продаж для каждого офиса:

SELECT CITY, TARGET, SALES, (SALES/TARGET) * 100

FROM OFFICES

В соответствии со стандартом ANSI/ISO, в выражениях можно использовать четыре арифметические операции: сложение (X + Y), вычитание (X – Y), умножение (X * Y) и деление (X / Y). Для формирования сложных выражений можно использовать скобки.

Отсутствующие данные (значения NULL). Поскольку база данных представляет собой модель реального мира, отдельные элементы данных в ней неминуемо будут отсутствовать или подходить не для всех сущностей. Для указания на такие данные используеBӦся специальная константа – NULL.

Встроенные функции

В стандарт SQL2 вошли наиболее полезные функции из различных реализации SQL. Эти функции перечислены в таблце.

табл. 9.2 Встроенные функции SQL.