Язык SQL или Structured Query Language (язык структурированных запросов) предназначен для управления данными в системе реляционных баз данных (RDBMS). В этой статье будет рассказано о часто используемых командах SQL, с которыми должен быть знаком каждый программист. Этот материал идеально подойдёт для тех, кто хочет освежить свои знания об SQL перед собеседованием на работу. Для этого разберите приведённые в статье примеры и вспомните, что проходили на парах по базам данных.
Что такое SQL
За счет того, что информация в базе данных упорядочена, разделена на определённые сущности и представлена в виде таблиц, к ней легко обратиться и найти нужную нам информацию.
И тут возникает главный вопрос: а как к ней обратиться и получить необходимую нам информацию?
Для этого должен быть специальный инструмент, и здесь к нам на помощь как раз и приходит SQL, который является тем инструментом, с помощью которого происходит манипулирование данными (создание, извлечение, удаление и т.д.) в базе данных.
SQL (Structured Query Language) — язык структурированных запросов, с помощью него пишутся специальные запросы (так называемые SQL инструкции) к базе данных с целью получения данных из базы данных или для манипулирования этими данными.
Также обязательно стоит отметить и то, что база данных, и в частности реляционная модель, основана на теории множеств, которая подразумевает объединение разных объектов в одно целое, под одним целым в базе данных как раз и имеется в виду таблица. Это важно, так как язык SQL работает именно со множеством, с набором данных, т.е. с таблицами.
Что такое СУБД
У Вас может возникнуть вопрос, если база данных это некая информация, которая хранится в таблицах, то как она выглядит физически? Как на нее посмотреть в целом?
Если очень коротко, то это просто файл, созданный в специальном формате, именно так и выглядит база данных (в большинстве случаев БД включает несколько файлов, но сейчас на этом уровне это не так важно).
Идем дальше, если база данных это файл в специальном формате, то как его создать или открыть? И тут возникает сложность, ведь просто так, без каких-либо инструментов создать такой файл, т.е. реляционную базу данных, нельзя, для этого нужен специальный инструмент, который мог бы создавать и управлять базой данных, иными словами, работать с этими файлами.
Таким инструментом как раз и выступает СУБД – это система управления базами данных, сокращенно СУБД.
Какие СУБД бывают
На самом деле, существует достаточно много различных СУБД, некоторые из них платные и стоят немалых денег, если говорить о полнофункциональных версиях, но даже у самых, так скажем, «крутых» есть бесплатные редакции, которые, кстати, отлично подходят для обучения.
Среди всех по своим возможностям и популярности можно выделить следующие системы:
- Microsoft SQL Server – это система управления базами данных от компании Microsoft. Она очень популярна в корпоративном секторе, особенно в крупных компаниях. И это не просто СУБД – это целый комплекс приложений, позволяющий хранить и модифицировать данные, анализировать их, осуществлять безопасность этих данных и многое другое;
- Oracle Database – это система управления базами данных от компании Oracle. Это также очень популярная СУБД, и также среди крупных компаний. По своим возможностям и функциональности Oracle Database и Microsoft SQL Server сопоставимы, поэтому являются серьезными конкурентами друг другу, и стоимость их полнофункциональных версий очень высока;
- MySQL – это система управления базами данных также от компании Oracle, но только она распространяется бесплатно. MySQL получила очень широкую популярность в интернет сегменте, т.е. именно на MySQL работают чуть ли не все сайты в интернете, иными словами, большинство сайтов в интернете используют эту СУБД как средство хранения данных;
- PostgreSQL – эта система управления базами данных также является бесплатной, и она очень популярна и функциональна.
Виды SQL запросов
DDL (Data Definition Language) – язык определения данных. Задачей DDL запросов является создание БД и описание ее структуры. Запросами такого вида устанавливаются правила того, в каком виде различные данные будут размещаться в БД.
DML (Data Manipulation Language) – язык манипулирования данными. В число запросов этого типа входят различные команды, используя которые непосредственно производятся некоторые манипуляции с данными. DML-запросы нужны для добавления изменений в уже внесенные данные, для получения данных из БД, для их сохранения, для обновления различных записей и для их удаления из БД. В число элементов DML-обращений входит основная часть SQL операторов.
DCL (Data Control Language) – язык управления данными. Включает в себя запросы и команды, касающиеся разрешений, прав и других настроек СУБД.
TCL (Transaction Control Language) – язык управления транзакциями. Конструкции такого типа применяют чтобы управлять изменениями, которые производятся с использованием DML запросов. Конструкции TCL позволяют нам производить объединение DML запросов в наборы транзакций.
Основные типы SQL запросов по их видам:
Простые SQL запросы
Создаём таблицу
Для того, чтобы создать таблицу в SQL, используется выражение CREATE TABLE. Он принимает в качестве параметров все колонки, которые мы хотим внести, а также их типы данных.
Давайте создадим табличку с названием “Months”, в которой будет три колонки:
- id – иными словами, порядковый номер месяца (целочисленный тип или int)
- name – название месяца (строка или varchar(10) (10 символов – максимальная длина строки))
- days – число дней в конкретном месяце (целочисленный тип или int)
Код будет выглядеть вот так:
CREATE TABLE months (id int, name varchar(10), days int);
Также, когда создаются таблицы, принято добавлять так называемый primary key. Это колонка, значения в которой уникальны. Чаще всего primary key колонкой является id, но в нашем случае это может быть и name, так как имена всех месяцев уникальны.
Ввод данных
Теперь давайте добавим пару месяцев в нашу табличку. Сделать это можно с помощью команды INSERT. Есть два разных способа использовать INSERT:
Первый способ не подразумевает указания названий колонок, а лишь принимает значения в том порядке, в котором они указаны в таблице.
INSERT INTO months VALUES (1,’January’,31);
Первый способ короче второго, однако если в будущем мы захотим добавить дополнительные колонки, все предыдущие запросы работать не будут. Для решения данной проблемы следует использовать второй способ. Его суть в том, что перед вводом данных мы указываем названия колонок.
INSERT INTO months (id,name,days) VALUES (2,’February’,29);
В случае, если мы не укажем одну из колонок, на её место будет записано NULL или заданное значение по умолчанию, но это уже совсем другая история.
Select
Данный запрос используется в случае, если нам нужно показать данные в таблице. Наверное, самым простым примером использования SELECT будет следующий запрос:
SELECT * FROM characters
Результатом данного запроса будет таблица со всеми данными в таблице characters. Знак звёздочки (*) означает то, что мы хотим показать все столбцы из таблицы без исключений. Так как в базе данных обычно больше одной таблицы, нам необходимо указывать название таблицы, данные из которой мы хотим посмотреть. Сделать это мы можем, используя ключевое слово FROM.
Когда вам нужны лишь некоторые столбцы из таблицы, то вы можете указать их имена через запятую вместо звёздочки.
SELECT name, weapon FROM characters
Также иногда нам нужно отсортировать выводимые данные. Для этого мы используем ORDER BY “название столбца”. ORDER BY имеет два модификатора: ASC (по возрастанию) (по умолчанию) и DESC (по убыванию).
SELECT name, weapon FROM “characters” ORDER BY name DESC
Where
Теперь мы знаем, как показать только конкретные столбцы, но что если мы хотим включить в вывод лишь некоторые конкретные строки? Для этого мы используем WHERE. Данное ключевое слово позволяет нам фильтровать данные по определённому условию.
В следующем запросе мы выведем только тех персонажей, которые в качестве оружия используют пистолет.
SELECT *
FROM characters
WHERE weapon = ‘pistol’;
И/или
Условия в WHERE могут быть написаны с использованием логических операторов (AND/OR) и математические операторы сравнения (=, <, >, <=, >=, <>).
К примеру, у нас есть табличка, в которой записаны данные о 4 самых продаваемых музыкальных альбомах всех времён. Давайте выведем только те, жанром которых является рок, а продажи были меньше, чем 50 миллионов копий.
SELECT *
FROM albums
WHERE genre = ‘rock’ AND sales_in_millions <= 50
ORDER BY released
In/Between/Like
Условия в WHERE могут быть записаны с использованием ещё нескольких команд, которыми являются:
- IN – сравнивает значение в столбце с несколькими возможными значениями и возвращает true, если значение совпадает хотя бы с одним значением
- BETWEEN – проверяет, находится ли значение в каком-то промежутке
- LIKE – ищет по шаблону
К примеру, мы можем сделать запрос для вывода данных об альбомах в жанре pop или soul:
SELECT * FROM albums WHERE genre IN (‘pop’,’soul’);
Если мы хотим вывести все альбомы, которые были выпущены в промежутке между 1975 и 1985 годом, мы можем использовать следующую запись:
SELECT * FROM albums WHERE released BETWEEN 1975 AND 1985;
Также, если мы хотим вывести все альбомы, в названии которых есть буква ‘R’, мы можем использовать следующую запись:
SELECT * FROM albums WHERE album LIKE ‘%R%’;
Знак % означает любую последовательность символов (0 символов тоже считается за последовательность).
Если мы хотим вывести все альбомы, первая буква в названии которых – ‘R’, то запись слегка изменится:
SELECT * FROM albums WHERE album LIKE ‘R%’;
В SQL также есть инверсия. Для примера, попробуйте самостоятельно написать NOT перед любым логическим выражением в условии (NOT BETWEEN и так далее).
Функции
В SQL полно встроенных функций для выполнения разных операций. Мы же покажем вам только наиболее часто используемые:
- COUNT() – возвращает число строк
- SUM() – возвращает сумму всех полей с числовыми значениями в них
- AVG() – возвращает среднее значение среди строк
- MIN()/MAX() – возвращает минимальное/максимальное значение среди строк
Чтобы вывести год выпуска самого старого альбома, в таблице можно использовать следующий запрос:
SELECT MAX(released) FROM albums;
Обратите внимание, что если вы напишете запрос, в котором вам, к примеру, нужно будет вывести имя и среднее значение чего-либо, то вы получите ошибку на выводе.
Допустим, вы пишете такой запрос:
SELECT name, avg(age) FROM students;
Чтобы избежать ошибки, вам следует добавить следующую строку:
GROUP BY name
Причиной тому является, что запись avg(age) является совокупной (aggregated), и вам необходимо группировать значения по имени.
Вложенные Select
В предыдущих шагах мы изучили, как делать простые вычисления с данными. Если мы хотим использовать результат данных вычислений, то часто нам необходимо использовать так называемые вложенные запросы. Допустим, нам необходимо вывести артиста, альбом и год выпуска самого старого альбома в таблице.
Вывести эти столбцы можно, используя следующий запрос:
SELECT artist, album, released FROM albums;
Также мы знаем, как получить самый ранний год из имеющихся:
SELECT MIN(released) FROM album;
Объединить эти запросы можно в WHERE:
SELECT artist,album,released
FROM albums
WHERE released = (
SELECT MIN(released) FROM albums
);
Присоединение таблиц
В сложных базах данных чаще всего у нас есть несколько связанных таблиц. К примеру, у нас есть две таблицы: про видеоигры и про разработчиков.
В таблице video_games есть столбец developer_id, в данном случае он является так называемым foreign_key. Чтобы было проще понять, developer_id – это связывающее звено между двумя таблицами.
Если мы хотим вывести всю информацию об игре, включая информацию о её разработчике, нам необходимо подключить вторую таблицу. Чтобы это сделать, можно использовать INNER JOIN:
SELECT video_games.name, video_games.genre, game_developers.name, game_developers.country
FROM video_games
INNER JOIN game_developers
ON video_games.developer_id = game_developers.id;
Это, наверное, самый простой пример использования JOIN. Есть ещё несколько вариантов его использования.
Псевдонимы
Если вы взгляните на предыдущий пример, то вы заметите, что есть два столбца, названных одинаково: “name”. Часто это может запутать. Решением данной проблемы являются псевдонимы. Они, к слову, помогают сделать название столбца красивее или понятнее в случае необходимости.
Чтобы присвоить столбцу псевдоним, можно использовать ключевое слово AS:
SELECT games.name, games.genre, devs.name AS developer, devs.country
FROM video_games AS games
INNER JOIN game_developers AS devs
ON games.developer_id = devs.id;
Update
Зачастую нам нужно изменить данные в таблице. В SQL это делается с помощью UPDATE.
Использование UPDATE включает в себя:
- выбор таблицы, в которой находится поле, которое мы хотим изменить
- запись нового значения
- использование WHERE, чтобы обозначить конкретное место в таблице
Предположим, у нас есть таблица с самыми высокооценёнными сериалами всех времён. Однако у нас есть проблема: «Игра Престолов» обозначена как комедия и нам определённо нужно это изменить:
UPDATE tv_series
SET genre = ‘drama’
WHERE name = ‘Game of Thrones’;
Удаление записей из таблицы
Удаление записи из таблицы через SQL – очень простая операция. Всё, что нужно – это обозначить, что именно мы хотим удалить.
DELETE FROM tv_series
WHERE id = 4;
Примечание: убедитесь, что используете WHERE, когда удаляете запись из таблицы. Иначе вы удалите все записи из таблицы, сами того не желая.
Удаление таблиц
Если мы хотим удалить все данные из таблицы, но при этом оставить саму таблицу, нам следует использовать команду TRUNCATE:
TRUNCATE TABLE table_name;
В случае, если мы хотим удалить саму таблицу, то нам следует использовать команду DROP:
DROP TABLE table_name;
На этой ноте мы завершаем данный SQL-туториал. Само собой, это не всё, и для полного освоения нужно ещё много изучить, однако данное вступление даст вам толчок для дальнейшего изучения.
Хороший обзор.