Базы данных: конспект лекций - Коллектив авторов 9 стр.


7. Операция левого внешнего соединения.

Выражение на языке структурированных запросов SQL операции левого внешнего соединения получается из реализации операции естественного соединения заменой ключевого слова inner на ключевое слово left outer.

Таким образом, на языке структурированных запросов эта операция запишется следующим образом:

Select *

From имя отношения 1 left outer join имя отношения 2

on условие равенства кортежей;

8. Операция правого внешнего соединения.

Выражение для операции правого внешнего соединения на языке структурированных запросов получается из осуществления операции естественного соединения заменой ключевого слова inner на ключевое слово right outer.

Итак, получаем, что на языке структурированных запросов SQL операция правого внешнего соединения запишется следующим образом:

Select *

From имя отношения 1 right outer join имя отношения 2

on условие равенства кортежей;

9. Операция полного внешнего соединения.

Выражение на языке структурированных запросов операции полного внешнего соединения получается, как и в двух предыдущих случаях, из выражения для операции естественного соединения путем замены ключевого слова inner на ключевое слово full outer.

Таким образом, на языке структурированных запросов эта операция запишется так:

Select *

From имя отношения 1 full outer join имя отношения 2

on условие равенства кортежей;

Очень удобно, что в семантику языка структурированных запросов SQL изначально встроены эти опции, ведь иначе каждому программисту приходилось бы выводить их самостоятельно и вводить в каждую новую базу данных.

4. Использование подзапросов

Как можно было понять из пройденного материала, понятие «подзапрос» в языке структурированных запросов является понятием базовым и довольно широко применимым (иногда, кстати, их еще называют SQL-запросами. Действительно, практика программирования и работы с базами данных показывает, что составление системы подзапросов для решения различных сопутствующих задач – деятельность гораздо более благодарная по сравнению с какими-то другими приемами работы со структурированной информацией. Поэтому, рассмотрим пример для лучшего понимания действий с подзапросами, их составлением и использованием.

Пусть имеется следующий фрагмент некой базы данных, которая вполне может использоваться в каком-либо учебном заведении:

Предметы (Код предмета, Имя предмета);

Студенты (№ зачетной книжки, Фамилия, Имя, Отчество);

Сессия (Код предмета, № зачетной книжки, Оценка);

Сформулируем SQL-запрос, возвращающий ведомость с указанием номера зачетной книжки, фамилии и инициалов студента и оценки для предмета с наименованием «Базы данных». Такую информацию в университетах необходимо получать всегда и своевременно, поэтому приведенный далее запрос является едва ли не самой востребованной единицей программирования с использованием таких баз данных.

Для удобства работы, дополнительно предположим, что атрибуты «Фамилия», «Имя» и «Отчество» не допускают Null-значений и не являются пустыми. Это требование вполне объяснимо и закономерно, ведь в базу данных любого учебного заведения первыми из данных на нового ученика вводятся именно данные о его фамилии, имени и отчестве. И само собой разумеется, что не может быть записи в подобной базе данных, в которой присутствуют данные на ученика, но при этом неизвестно его имя.

Заметим, что атрибут «Имя предмета» схемы отношения «Предметы» является ключом, поэтому, как следует из определения (подробнее об этом будет сказано дальше), все наименования предметов являются уникальными. Это тоже понятно и без пояснения представления ключа, ведь все преподающиеся в учебном заведении предметы должны иметь и имеют различные имена.

Теперь, прежде чем мы приступим к составлению текста самого оператора, введем в рассмотрение две функции, которые нам пригодятся по мере нашей деятельности.

Во-первых, нам будет полезна функция Trim, записывается Trim («строка»), т. е. аргументом этой функции является строка. Что делает эта функция? Они возвращает сам аргумент без пробелов, стоящих в начале и в конце этой строки, т. е., эту функцию применяют, например, в случаях: Trim («Богучарников») или Trim («Максиме-енко»), когда после или до аргумента стоят по несколько лишних пробелов.

А во-вторых, необходимо также рассмотреть функцию Left, которая записывается Left (строка, число), т. е. функцию от уже двух аргументов, одним из которых является, как и раньше, строка. Второй ее аргумент – число, оно показывает, сколько символов из левой части строки следует вывести в результат.

Например, результатом операции:

Left («Михаил, 1») + «.» + Left («Зиновьевич, 1»)

будут инициалы «М. З.». Именно для выведения инициалов студентов мы и будем использовать эту функцию в нашем запросе.

Итак, приступим к составлению искомого запроса.

Для начала составим небольшой вспомогательный запрос, который потом используем в основном, главном запросе:

Selectзачетной книжки, Оценка

From Сессия

Where Код предмета = (Select Код предмета

From Предметы

Where Имя предмета = «Базы данных»)

as «Оценки „Базы данных“;

Применение здесь опции as означает, что мы присвоили этому запросу псевдоним «Оценки „Базы данных“. Сделали мы это для удобства дальнейшей работы с этим запросом.

Далее, в этом запросе подзапрос:

Select Код предмета

From Предметы

Where Имя предмета = «Базы данных»;

позволяет выделить из отношения «Сессия» те кортежи, которые относятся к рассматриваемому предмету, т. е. к базам данных.

Интересно, что этот внутренний подзапрос может возвращать не более одного значения, так как атрибут «Имя предмета» является ключом отношения «Предметы», т. е. все его значения уникальны.

А весь запрос «Оценки „Базы данных“ позволяет выделить из отношения «Сессия» данные о тех студентах (их номера зачетных книжек и оценки), которые удовлетворяют условию, оговоренному в подзапросе, т. е. информацию о предмете под названием «База данных».

Теперь составим основной запрос, используя уже полученные результаты.

Select Студенты.зачетной книжки,

Trim (Фамилия) + « » + Left (Имя, 1) + «.» + Left (Отчество, 1) + «.»as ФИО, Оценки «Базы данных». Оценка

From Студенты inner join

(

Selectзачетной книжки, Оценка

From Сессия

Where Код предмета = (Select Код предмета

From Предметы

Where Имя предмета = «Базы данных»)

) as «Оценки „Базы данных“.

on Студенты.зачетной книжки = Оценки «Базы данных».зачетной книжки.

Итак, сначала мы перечисляем атрибуты, которые будет необходимо вывести, после окончания работы запроса. Необходимо упомянуть, что атрибут «№ зачетной книжки» из отношения Студенты, оттуда же – атрибуты «Фамилия», «Имя» и «Отчество». Правда, два последних атрибута выводим не полностью, а только первые буквы. Также мы упоминаем атрибут «Оценка» из запроса Оценки «Базы данных, которое ввели раньше.

Выбираем мы все эти атрибуты из внутреннего соединения отношения «Студенты» и запроса «Оценки „Базы данных“. Это внутреннее соединение, как мы можем видеть, берется нами по условию равенства номеров зачетной книжки. В результате этой операции внутреннего соединения, к отношению «Студенты» добавляются оценки.

Надо заметить, что так как атрибуты «Фамилия», «Имя» и «Отчество» по условию не допускают Null-значений и не являются пустыми, то формула вычисления, возвращающая атрибут «ФИО» (Trim (Фамилия) + « » + Left (Имя, 1) + «.» + Left (Отчество, 1) + «.»as ФИО), соответственно не требует дополнительных проверок, упрощается.

Лекция № 7. Базовые отношения

Как мы уже знаем, базы данных – это как бы своеобразный контейнер, основное предназначение которого заключается в хранении данных, представленных в виде отношений.

Необходимо знать, что в зависимости от своей природы и структуры, отношения делятся на:

1) базовые отношения;

2) виртуальные отношения.

Отношения базового вида содержат только независимые данные и не могут быть выражены через какие-либо другие отношения баз данных.

В коммерческих системах управления базами данных базовые отношения обычно называются просто таблицами в отличие от представлений, соответствующих понятию виртуальных отношений. В данном курсе мы будем довольно подробно рассматривать только базовые отношения, основные приемы и принципы работы с ними.

1. Базовые типы данных

Типы данных, как и отношения, делятся на базовые и виртуальные.

(О виртуальных типах данных мы поговорим чуть позже, посвятим этой теме отдельную главу.)

Базовые типы данных – это любые типы данных, заданные в системах управления базами данных изначально, т. е. присутствующие там по умолчанию (в отличие от пользовательского типа данных, который мы проанализируем сразу после прохождения типа данных базового).

Прежде чем перейти к рассмотрению собственно базовых типов данных, перечислим, каких типов данные вообще бывают:

1) числовые данные;

2) логические данные;

3) строковые данные;

4) данные, определяющие дату и время;

5) идентификационные данные.

В системах управления базами данных по умолчанию ввели несколько наиболее распространенных типов данных, каждый из которых принадлежит какому-то из перечисленных типов данных.

Назовем их.

1. В числовом типе данных выделяют:

1) Integer. Этим ключевым словом обычно обозначают целый тип данных;

2) Real, соответствующий вещественному типу данных;

3) Decimal (n, m). Это десятичный тип данных. Причем в обозначении n – это число, фиксирующее общее количество знаков числа, а m показывает, сколько символов из них стоит после десятичной точки;

4) Money или Currency, введен специально для удобного представления данных денежного типа данных.

2. В логическом типе данных обычно выделяют только один базовый тип, это Logical.

3. Строковый тип данных насчитывает четыре базовых типа (имеются в виду, разумеется, наиболее распространенные):

1) Bit (n). Это строки бит с фиксированной длиной n;

2) Varbit (n). Это тоже строки бит, но с переменной длиной, не превышающей n бит;

3) Char (n). Это строки символов с постоянной длиной n;

4) Varchar (n). Это строки символов, с переменной длиной, не превышающей n символов.

4. Тип дата и время включает в себя следующие базовые типы данных:

1) Date – тип данных даты;

2) Time – тип данных, выражающих время суток;

3) Date-time – тип данных, выражающий одновременно и дату, и время.

5. Идентификационный тип данных содержит в себе только один включенный по умолчанию в систему управления базами данных тип, и это GUID (глобальный уникальный идентификатор).

Необходимо заметить, что все базовые типы данных могут иметь варианты различного по диапазону представления данных. Приведем пример: вариантами четырехбайтового типа данных integer могут быть восьмибайтовые (bigint) и двухбайтовые (smallint) типы данных.

Поговорим отдельно о базовом типе данных GUID. Этот тип предназначен для хранения шестнадцатибайтовых значений так называемого глобального уникального идентификатора. Все различные значения этого идентификатора генерируются автоматически при вызове специальной встроенной функции NewId (). Это обозначение происходит от полного английского словосочетания New Identification, что в переводе буквально и означает «новое значение идентификатора». Каждое генерируемое на конкретном компьютере значение идентификатора уникально в пределах всех производимых компьютеров.

GUID-идентификатор используется, в частности, для организации репликации баз данных, т. е. при создании копий каких-то уже имеющихся баз данных.

Такие GUID-идентификаторы могут быть использованы и разработчиками баз данных наравне с другими базовыми типами.

Промежуточное положение между типом GUID и другими базовыми типами занимает еще один специальный базовый тип – тип счетчика.

Для обозначения данных этого типа используется специальное ключевое слово Counter (x, ∆x), что в буквальном переводе с английского и означает «счетчик». Параметр x задает начальное значение, а x – шаг приращения.

Значения этого типа Counter обязательно являются целочисленными.

Необходимо отметить, что работа с этим базовым типом данных включает в себя ряд очень интересных особенностей. Например, значения этого типа Counter не задаются, как мы привыкли при работе со всеми другими типами данных, они генерируются по требованию, почти как для значений типа глобального уникального идентификатора. Также необычно, что тип счетчика может быть задан только при определении таблицы и только тогда! В программном коде этот тип использовать нельзя. Еще нужно помнить, что и при определении таблицы тип счетчика может быть задан исключительно для одного столбца.

Значения данных типа счетчик генерируются автоматически при вставки строк. Причем эта генерация проводится без повторений, так что счетчик всегда будет уникально идентифицировать каждую строку. Но это создает некоторые неудобства при работе с таблицами, содержащими данные типа счетчик. Если, например, данные в отношении, заданном таблицей, изменятся и их придется удалить или поменять местами, значения счетчика легко могут «спутать карты», особенно если работает неопытный программист. Приведем пример, иллюстрирующий подобную ситуацию. Пусть дана следующая таблица, представляющая какое-то отношение, в которую введены четыре строки:

Таким образом, счетчик удалил вторую и четвертую строчки вместе с их уникальными именами, а не стал «переприсваивать» их новым строчкам, как можно было ожидать. Причем изменить вручную значение счетчика система управления базами данных никогда не позволит, так же как она не позволит объявить в одной таблице несколько счетчиков одновременно.

Обычно счетчик используется как суррогатный, т. е. искусственный ключ в таблице.

Интересно знать, что уникальных значений четырехбайтового счетчика при скорости генерации одно значение в секунду хватит более чем на 100 лет. Покажем, как это подсчитано:

1 год = 365 дней * 24 ч * 60 с * 60 с < 366 дней * 24 ч * 60 с * 60 с < 225 с.

1 секунда > 2-25 год.

24*8 значений / 1 значение/секунду = 232 с > 27 год > 100 лет.

Назад Дальше