SQL

QUICK START

Крис Фиайли

VISUAL QUICKSTART GUIDE

SQL

Chris Fehily

Москва

QUICK START

SQL

Крис Фиайли

УДК 004.43ББК 32.973.26-018.1

Ф48Фиайли К.SQL: Пер. с англ. – М.: ДМК Пресс. – 456 с.: ил. (Серия «Quick Start»).

ISBN 5-94074-233-5

Книга посвящена языку программирования SQL, применяемому для рабо-ты с реляционными базами данных. Обсуждается версия языка ANSI SQL-92(SQL2).

В настоящем издании рассказывается об использовании запросов SQL длярешения соответствующих классов задач по выборке данных, их модифика-ции или по работе с объектами структуры базы данных. Все конструкции под-робно описываются и иллюстрируются большим количеством примеров. Кро-ме того, для каждого типа запросов рассматриваются отклонения от стандартав реализации наиболее распространенных СУБД: MS Access, MS SQL Server,Oracle, MySQL и PostgreSQL.

Книга предназначена всем тем, кто желает самостоятельно изучить языкSQL или усовершенствовать свои знания по этой теме.

Ф48

ISBN 0-201-11803-0 (англ.)

ISBN 5-94074-233-5 (рус.)

Authorized translation from the English language edition, entitled SQL: VISUAL QUICKSTARTGUIDE, 1st Edition, 0321118030 by FEHILY, CHRIS, published by Pearson Education, Inc,publishing as Peachpit Press, Copyright ©.

All rights reserved. No part of this book may be reproduced or transmitted in any form or byany means, electronic or mechanical, including photocopying, recording or by any informationstorage retrieval system, without permission from Pearson Education, Inc. RUSSIAN languageedition published by DMK PRESS, Copyright ©.

© Peachpit Press

© Перевод на русский язык, оформлениеДМК Пресс

Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какойбы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешениявладельцев авторских прав.

Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но, поскольку вероят-ность технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантироватьабсолютную точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательствоне несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги.

Содержание

Введение ..................................................................................................................... 11

Глава 1. Основные характеристики СУБД .................................................. 24

Выполнение программ SQL ..................................................................... 25Microsoft Access ........................................................................................ 27Microsoft SQL Server ................................................................................ 30Oracle .......................................................................................................... 33MySQL ........................................................................................................ 36PostgreSQL ................................................................................................. 38

Глава 2. Реляционная модель ......................................................................... 41

Таблицы, столбцы и строки ................................................................... 43Первичные ключи .................................................................................... 47Внешние ключи ........................................................................................ 51Связи .......................................................................................................... 54Нормализация ........................................................................................... 57Наша типовая база данных ..................................................................... 63

Глава 3. Основы SQL ........................................................................................... 69

Синтаксис SQL .......................................................................................... 69Типы данных ............................................................................................. 75Строковые типы данных ......................................................................... 77Битовые типы данных .............................................................................. 79Точные числовые типы данных ............................................................. 80Действительные числовые типы данных .............................................. 82Календарные типы данных ..................................................................... 84Интервальные типы данных ................................................................... 88Значение null ............................................................................................. 90

6 SQL

Глава 4. Выбор данных из произвольной таблицы ............................... 92

Выбор столбцов с помощью предложений SELECT и FROM ............ 93Создание псевдонимов столбцов с помощью предложения AS ........ 96Удаление повторяющихся строкс помощью ключевого слова DISTINCT ............................................... 99Сортировка строк с помощью предложения ORDER BY ..................101Фильтрация строк с помощью предложения WHERE .......................109Комбинирование условий с помощью операторов AND, OR и NOT ...114Сравнение по шаблону оператором LIKE ............................................122Сравнение с диапазоном с помощью оператора BETWEEN .............128Фильтрация с помощью оператора IN .................................................131Проверка на значение null с помощью оператора IS NULL ...............134

Глава 5. Операторы и функции ......................................................................137

Создание производных столбцов .........................................................138Арифметические операции ...................................................................140Определение последовательности вычисления ..................................143Объединение строк с помощью оператора || ......................................145Выбор произвольной подстрокис помощью функции SUBSTRING() .....................................................149Переключение регистра символов строкис использованием функций UPPER() и LOWER() ..............................153Удаление пробелов с помощью функции TRIM() .............................155Определение длины произвольной строкис помощью функции CHARACTER_LENGTH() ................................159Поиск подстроки с использованием функции POSITION() .............161Операции с данными даты и времени ..................................................165Извлечение значений текущих даты и времени ..................................169Отображение информации о пользователе .........................................171Преобразование типов данных с помощью функции CAST() ..........173Вычисление условных значений с помощью выражения CASE ........179Проверка на значения nullс использованием функции COALESCE() ............................................184Сравнение выражений с помощью функции NULLIF() ....................185

Глава 6. Суммирование и группировка данных .....................................188

Использование агрегатных функций ...................................................189Поиск минимума посредством функции MIN() ................................192Поиск максимума с использованием функции MAX() .....................194Вычисление суммы с помощью функции SUM() ..............................196Порядок расчета среднего значения с помощью функции AVG() ....198Подсчет строк с помощью функции COUNT() .................................200

7Содержание

Исключение повторных значенийс помощью предложения DISTINCT ....................................................202Группирование строк с использованием предложения GROUP BY .....206Фильтрация групп с помощью предложения HAVING ......................215

Глава 7. Выбор данных из нескольких таблиц .......................................219

Уточнение имен столбцов .....................................................................220Создание псевдонимов таблиц с помощью предложения AS ...........222Использование объединений .................................................................224Создание объединений с помощью синтаксиса JOIN и WHERE ......228Создание произвольного перекрестного объединенияс использованием предложения CROSS JOIN......................................233Создание произвольного естественного объединенияс использованием предложения NATURAL JOIN ...............................236Создание внутреннего объединенияс помощью команды INNER JOIN ........................................................241Создание внешних объединенийс помощью команды OUTER JOIN .......................................................265Создание самообъединения ...................................................................279Комбинирование строк с помощью оператора UNION ....................286Поиск общих строк с помощью команды INTERSECT .....................295Поиск разных строк с помощью команды EXCEPT...........................297

Глава 8. Подзапросы ..........................................................................................299

Принципы работы с подзапросами ......................................................300Структура подзапросов ..........................................................................302Подзапросы и объединения ...................................................................303Простые и сложные запросы .................................................................307Определение названий столбцов в подзапросах .................................313Значения null в подзапросах ...................................................................314Использование подзапросов в качестве выраженийв списке заголовков столбцов ...............................................................316Сравнение значений, возвращаемых подзапросом,с использованием операторов сравнения .............................................320Проверка на вхождение во множество с помощью оператора IN ...325Сравнение всех значений запросас помощью ключевого слова ALL .........................................................333Сравнение некоторых значений запросас помощью ключевого слова ANY ........................................................337Проверка наличия выборки с помощью оператора EXISTS ..............341Сравнение эквивалентных запросов .....................................................347

8 SQL

Глава 9. Добавление, обновление и удаление строк ...........................348

Отображение названий столбцов в таблице ........................................349Вставка строк с помощью команды INSERT ......................................352Изменение строк с помощью команды UPDATE ...............................358Удаление строк с помощью команды DELETE ...................................363

Глава 10. Создание, изменение и удаление таблиц ..............................367

Порядок создания таблиц ......................................................................368Основные принципы работы с ограничениями ..................................369Создание новой таблицы с помощью команды CREATE TABLE .....371Запрет значения null с помощью ограничения NOT NULL ...............373Присвоение значения по умолчаниюс помощью ограничения DEFAULT ......................................................376Задание первичного ключас помощью ограничения PRIMARY KEY ............................................379Задание внешнего ключа с помощью ограничения FOREIGN KEY .....383Присвоение уникальных значенийс помощью ограничения UNIQUE ........................................................389Проверка значений столбца с помощью ограничения CHECK ........392Создание временной таблицыс помощью команды CREATE TEMPORARY TABLE .........................395Создание новой таблицы на основе существующейс помощью команды SELECT INTO .....................................................398Изменение таблицы с помощью команды ALTER TABLE .................401Удаление таблицы с помощью команды DROP TABLE ....................404

Глава 11. Индексы .................................................................................................405

Создание индекса с помощью команды CREATE INDEX .................405Удаление индекса с помощью команды DROP INDEX .....................409

Глава 12. Представления ....................................................................................411

Создание представления с помощью команды CREATE VIEW ........411Считывание данных из представления .................................................417Изменение данных через представление .............................................419Удаление представления с помощью команды DROP VIEW............424

Глава 13. Транзакции ...........................................................................................425

Выполнение транзакций .........................................................................426

Приложение ....................................................................................................................431

Предметный указатель .............................................................................................445

Основныехарактеристики СУБД

Итак, для выполнения программ SQL вампонадобится СУБД. Возможны две ситуа-ции: или у вас на компьютере есть личнаяработающая копия СУБД, или вы имеетедоступ к некой СУБД по сети. Во второмслучае вам придется подключиться к некое-му серверу СУБД, размещенному на какой-то другой машине. Компьютер, на которомработает этот сервер, называется хостом.Поскольку наша книга не о СУБД, а обSQL, мы не станем пересказывать инст-рукции по инсталляции и конфигуриро-ванию программного обеспечения базданных. Отметим лишь, что процесс уста-новки любой СУБД сильно зависит откомпании-поставщика, самого продукта,его версии и конкретной операционнойсистемы. Вот почему все СУБД выпускают-ся с весьма обширной документацией поустановке, администрированию и экс-плуатации, включая руководства пользо-вателя, учебный и справочный материал.

11111

25

Выполнение программ SQLВ настоящей главе объясняется, как вы-полнять SQL-запросы и скрипты на сле-дующих СУБД:

Microsoft Access 2002;

Microsoft SQL Server 2000;

Oracle 9i;

MySQL 4.0;

PostgreSQL 7.1.Графический интерфейс Microsoft Accessпозволит запускать только по одномуSQL-запросу за раз, а для того, чтобы вы-полнить SQL-скрипт (то есть последова-тельность команд), вам придется встраи-вать команды SQL в какую-нибудь про-грамму на Visual Basic.Все остальные СУБД позволят все то, чтопозволяет Microsoft Access, а также испол-нять запросы и в интерактивном режиме,и в виде скрипта. В интерактивном режи-ме вы будете печатать отдельные командыSQL в командной строке и просматриватьрезультаты выполнения каждой командытак, что ввод будет чередоваться с выво-дом результатов выполнения запросов.В режиме скрипта, или сценария (которыйеще иногда называют пакетным режи-мом), вы будете записывать все требуемыедля выполнения запросы в текстовыйфайл (который в этом случае будет назы-ваться файлом скрипта (сценария), илипакетным файлом), а утилита команднойстроки выполнит записанные в этом фай-ле запросы и вернет результаты.

Во всех примерах настоящей главы мы бу-дем использовать одну и ту же типовуюбазу данных (о которой упоминалось вовведении), команды SQL, записанные также, как в листинге 1.1, и приведем мини-мально необходимый синтаксис утилиткомандной строки. Если вы хотите глубже

Листинг 1.1. Файл listing0101.sql содержитпростую SQL-команду SELECT, которую мы будемиспользовать для построения запросов к типовойбазе в примерах, относящихся ко всем СУБД

SELECT au_fname, au_lname

FROM authors

ORDER BY au_lname;

Выполнение программ SQL

26 Основные характеристики СУБД

изучить этот синтаксис, обратитесь к спра-вочному разделу документации по вашейСУБД.

При указании имени любого файла SQL-скрипта в режиме сценария вы можетеобозначить его и как абсолютное полное,и как относительное имя (см. врезку «Пол-ный путь, или полное имя»).

Чтобы запустить любую утилиту команд-ной строки из заданного каталога, вашмаршрут (сокращенное название для поня-тия маршрутной переменной среды; не пу-тать с полным именем) должен включатьфактический каталог, в котором содержит-ся эта утилита. Имейте в виду, что любоймаршрут представляет собой список ка-талогов, в которых операционная система«ищет» программы. Особенность зак-лючается в том, что инсталляторы однихСУБД детально формируют маршруты,а для других СУБД (как, например, MySQLи PostgreSQL) вам придется самостоя-тельно добавить каталог соответствую-щей утилиты в маршрут.

Для того чтобы увидеть свой маршрут,в командной строке напечатайте path (дляWindows) или echo $PATH (для Unix илиMac OS X Terminal) и нажмите Enter.

Чтобы изменить маршрут, добавьте в мар-шрутную переменную среды каталог,в котором постоянно находится нужнаяутилита. Более подробную информацию поэтому вопросу можно получить в справоч-ной системе, если вы работаете подWindows (поиск по ключу «переменнаясреды»), а если вы работаете под Unix илиMac OS X Terminal, то можете модифици-ровать команду path в файле инициали-зации сеанса, который обычно называется.bash_login, или .bashrc, или .cshrc, или.login, или .profile, или shrc.

Полный путь, или полное имя

Любой полный путь указывает место-положение файла или каталога виерархической файловой системе. Приэтом абсолютный полный путь опре-деляет положение файла полностьюпосредством явного указания всегомаршрута, начиная с самого верхнегоузла, называемого корнем, дерева ката-логов. В свою очередь, относительныйпуть прописывает местоположениефайла или каталога не абсолютно, а поотношению к текущему месту. В опе-рационной системе Windows любойабсолютный полный путь обязательноначинается или с обратного слэша (\),или с буквы, обозначающей дисковод,за которой следует двоеточие и слэш.В операционных системах Unix/Linuxи Mac OS X любое абсолютное имявсегда начинается со слэша, наклонен-ного вправо (/).Например, C:\Program Files\MicrosoftSQL Server (для Windows) и /usr/local/bin/mysql (для Unix/Linux) – это аб-солютные полные пути, а scripts\lis-ting0101.sql (для Windows) и doc/read-me.txt (для Unix) – это относительныеимена.

27

Microsoft AccessMicrosoft Access – это коммерческая СУБД,которая служит для управления базамималого и среднего размера. Дополнитель-ную информацию об Access вы можетеузнать на сайте www.microsoft.com/office/access/.Настоящее издание написано с расчетомна Microsoft Access 2002. Если вы не знаететочно, с какой версией СУБД работаете,выберите пункт меню: Help [ About Mic-rosoft Access (Помощь [ О MicrosoftAccess).Имейте в виду, что в Access 2002 по умолча-нию установлен режим запросов ANSI-89.Чтобы иметь возможность исполнитьмногие из тех примеров, что приведеныв настоящей книге, установите режим за-просов ANSI-92.

Установка режима запросов SQL

Порядок действий:1. Откройте диалоговое окно Options (На-

стройки), выполнив команды Tools [Options (Инструменты [ Опции).

2. Откройте вкладку Tables/Queries (Таб-лицы/Запросы).

3. Установите флажок This Database (Этабаза данных) – см. рис. 1.1.

Не торопитесь вводить этот режим дляостальных ваших баз данный. Дело в том,что режимы запросов ANSI SQL-89 и ANSISQL-92 несовместимы и их области типовданных, универсальных символов и зарезер-вированных слов существенно различаются.То есть в другом режиме SQL-запросовваши команды могут или совсем не рабо-тать, или давать неожиданные результаты.

Подробнее о режимах запросов посмотри-те в справочной системе Access (поиск поключу «ANSI SQL query mode»).

Microsoft Access

Рис. 1.1. Режим запросов SQL ANSI-92 даст вамвозможность исполнять команды SQL, которыеиспользуют синтаксис ANSI-92 SQL

28 Основные характеристики СУБД

Если вы работаете с Access лишь время отвремени, то, скорее всего, создавая своизапросы, постоянно пользуетесь графи-ческим конструктором запросов. Так вот,когда вы составляете любой запрос в ре-жиме конструктора, Access автоматическии незаметно для вас генерирует эквива-лентную вашему запросу команду SQL.Вы можете исполнять, просматриватьи редактировать эту команду в режимеSQL view.Чтобы исполнять команды языков DMLи DDL (языки модификации и определе-ния данных; см. раздел «SQL» во введе-нии), Access применяет два почти одина-ковых интерфейса. При этом командыязыка DML – это SELECT, INSERT, UPDATE иDELETE, а команды языка DDL – это CREATE,ALTER и DROP.

Исполнение произвольной команды SQL

Необходимо выполнить следующие дей-ствия:

1. В окне базы данных щелкните по пик-тограмме Queries (Запросы), котораярасположена слева на панели Objects(Объекты), а потом по пиктограммеNew (Создать), которая расположенасверху на панели инструментов (см.рис. 1.2).

2. В диалоговом окне New Query (Новыйзапрос) щелкните по опции DesignView (Конструктор), а потом по кноп-ке OK (см. рис. 1.3).

3. В графическом бланке конструкторазапроса, не добавляя ни таблиц, ни за-просов, щелкните по кнопке Close (Зак-рыть).

Рис. 1.3. В диалоговом окне New Query(Новый запрос) выберите опцию Design View(Конструктор)

Рис. 1.2. Чтобы создать новый запрос, щелкнитепо кнопке New (Создать) на панели инструментов

Рис. 1.4. Чтобы запустить запросна языке DML (включающийв данном случае только командыSELECT, INSERT, UPDATE,DELETE), выберите опцию SQL

29

4. Чтобы запустить произвольную ко-манду:

– языка DML – выберите командыView [ SQL View (Режим [ РежимSQL), см. рис. 1.4;

– языка DDL – выберите командыQuery [ SQL Specific [ Data De-finition (Запрос [ Запрос SQL [Управление), см. рис. 1.5.

5. Наберите или вставьте через буфер об-мена какую-нибудь команду SQL (на-пример, из листинга 1.1; см. рис. 1.6).

6. Теперь, чтобы запустить команду SQL,выберите последовательно пункты Que-ry [ Run (Запрос [ Выполнить) – см.рис. 1.7.

Access выведет результаты команды SELECT(см. рис. 1.8), но результаты выполнениялюбой другой команды SQL в зависимостиот персональных настроек компьютераили вообще не будут показаны, или будутпоказаны только в виде каких-то окон,предупреждающих о возможных нештат-ных ситуациях.

Через один объект Query вы можете вы-полнить только одну команду SQL. Чтобызапустить несколько команд, используйтесерию объектов Query или напишите про-грамму на встроенном языке Visual Basicfor Applications, которая выполнит ряд за-просов последовательно.

Рис. 1.5. Чтобы запустить запрос на языке DDL(включающий в данном случае только командыCREATE, ALTER, ROP), выберите опцию DataDefinition

Рис. 1.7. ...и запустите ее

Рис. 1.8. Результаты выполнения команды SELECT

Рис. 1.6. Введите какую-нибудь команду SQL…

Microsoft Access

30 Основные характеристики СУБД

Microsoft SQL ServerMicrosoft SQL Server, в отличие от настоль-ной СУБД Microsoft Access, является сервер-ным программным обеспечением и под-держивает очень большие базы данных иогромное число транзакций. Microsoft SQLServer работает только под операционнымисистемами компании Microsoft. Подробнеео Microsoft SQL Server можно узнать на сай-те www.microsoft.com/sql/. Еще вы можетескачать бесплатную оценочную версию это-го продукта, которая будет «жить» 120 дней,с сайта www.microsoft.com/sql/evaluation/.

Настоящая книга описывает MicrosoftSQL Server 2000. Чтобы определить вер-сию Microsoft SQL Server, с которой вы ра-ботаете, введите SELECT @@VERSION, нажми-те Enter, в командной строке osql напеча-тайте go и снова нажмите Enter.

Чтобы исполнять программы SQL, можновоспользоваться графическим инструмен-тарием SQL Query Analyzer или утилитойкомандной строки osql. Рассмотрим обаварианта.

Работа с SQL Query Analyzer

Порядок действий:

1. Щелкните последовательно по пунктамменю Start [ Programs [ Microsoft SQLServer [ Query Analyzer.

2. Укажите сервер, имя пользователя ипароль и нажмите OK.

3. Выберите в соответствующем раскры-вающемся списке панели инструмен-тов какую-нибудь базу данных, напри-мер books (см. рис. 1.9).

Рис. 1.9. Чтобы выполнить всессылки (предложения), указанныев командах SQL, Query Analyzerиспользует выбранную вами базуданных

31

4. Для работы с SQL есть два альтернатив-ных способа:

– запустите SQL интерактивно, набравкакую-нибудь команду SQL, напри-мер приведенную в листинге 1.1, не-посредственно в окне запроса;

– запустите SQL-сценарий, выбравпоследовательно опции File [ Open(Файл [ Открыть), потом какой-нибудь файл сценария и щелкнувпо кнопке Open (Открыть).

5. Выберите опции Query [ Execute (За-прос [ Выполнить). Самое нижнее по-докно покажет результат выполнениявашей команды (см. рис. 1.10).

Чтобы запустить SQL Query Analyzer, мож-но воспользоваться утилитой команднойстроки isqlw.

Применение утилитыкомандной строки osqlв интерактивном режимеПорядок действий:1. Наберите osql -E -d dbname,

где:– -E указывает SQL Server не запраши-

вать пароль, а использовать довери-тельное соединение;

– вместо dbname следует подставитьимя базы данных, с которой вы со-бираетесь работать.

2. Введите любую команду SQL, напри-мер ту, что показана в листинге 1.1,и нажмите Enter. Имейте в виду, чтокоманда не обязательно должна уме-щаться на одной строке.

3. Напечатайте go и посмотрите на резуль-таты (см. рис. 1.11).

Рис. 1.10. Результаты исполнения командыSELECT в Query Analyzer

Рис. 1.11. Команда SQL в интерактивном режимеутилиты командной строки osql

Microsoft SQL Server

32 Основные характеристики СУБД

Использование утилиты команднойстроки osql в режиме сценария

В командной строке наберитеosql -E -d dbname -n -i sql_script,

где:

-E инструктирует SQL Server не запра-шивать пароль, а использовать довери-тельное соединение;вместо dbname вы подставите имя базыданных, с которой собираетесь рабо-тать;-n «гасит» при выдаче результатов ну-мерацию и символы приглашения «>»;вместо sql_script вы подставите илиабсолютное, или относительное пол-ное имя текстового файла, в котором за-писана некая программа SQL (см. лис-тинг 1.1 и рис. 1.12).

Выход из утилиты командной строки osql

Напечатайте exit или quit и нажмите Enter.

Отображение списка опцийкомандной строки osql

В командной строке напечатайте osql -?и нажмите Enter.

Рис. 1.12. Команда SQL в режиме сценария дляутилиты командной строки osql

Настройки СУБД SQL Server могут потре-бовать указания имени пользователя и па-роля, вместо того чтобы предоставить вамдоверительное соединение. Для ввода па-роля замените сначала опцию -E опцией-U login_id, где вместо login_id нужноподставить имя пользователя. Только пос-ле этого система запросит пароль.

Если вы исполняете команду osql с уда-ленного компьютера и по сети, то для ука-зания системы SQL Server, к которой высобираетесь подключиться, придется при-менить опцию -S server. Об особеннос-тях использования этой опции узнайте усистемного администратора.