SQL ist eine relational vollständige Datenbanksprache.

Transkript

1 SQL-Abfragen 1. Einleitung SQL ist eine relational vollständige Datenbanksprache. SQL steht für Structured Query Language. Der englische Ausdruck Query steht für Abfrage. SQL wurde in den siebziger Jahren des letzten Jahrunderts entwickelt und gilt heute als führende Sprache auf diesem Gebiet. Für SQL gibt es einen ISO-Standard. Die meisten aktuellen Datenbanksysteme verwenden mehr oder weniger grosse Teile dieses Standards. Wir werden für die folgenden Beispiele exemplarisch das weit verbreitete Datenbanksystem MySQL R verwenden. 2. Grundstruktur von SQL-Abfragen SELECT merkmalsname [, merkmalsname...], FROM tabellenname [, tabellenname...], [WHERE selektionsbedingung ]; SQL-Schlüsselwörter werden üblicherweise in Grossbuchstaben geschrieben. Auch Kleinschreibung ist möglich. Vorsicht: Bei Tabellen- und Merkmalsnamen wird zwischen Gross- und Kleinschreibung unterschieden. Alle Angaben, die bei der Syntaxdefinition in eckigen Klammern [... ] stehen, können weggelassen werden. Leerzeichen, Tabulatoren und Zeilenschaltungen können zur besseren Lesbarkeit eingefügt werden. Eine SQL-Anweisung wird mit einem Semikolon (;) abgeschlossen. 1

2 3. Das ERM der Übungsdatenbank 4. Tabellenschema der Übungsdatenbank LIEFERANT(lid, name) ARTIKEL(aid, bezeichnung, preis, menge, einheit, lid) KUNDE(kid, nachname, vorname, strasse, plz, ort) VERKAUF(vid, kid, aid, datum, zeit) Fremdschlüssel sind blau hervorgehoben. 5. Die Schnittstelle der Übungsdatenbank Username: Passwort: sqlabfrage x3.kh;jy,97f 6. Projektionen (1) SELECT FROM nachname, ort kunde; liefert eine Tabelle mit den Merkmalen nachname und ort aller Tupel aus der Tabelle kunde. nachname ort Meier Büren NW Baumann Stans 2

3 6. Projektionen (2) Da man häufig alle Merkmalsnamen anzeigen möchten, kann man anstelle der Aufzählung aller Merkmale auch das Zeichen * verwenden. FROM kunde; kid nachname vorname strasse plz ort 1 Meier Noemi Buchhölzlistrasse 6382 Büren NW 2 Baumann Riccardo Künzlistrasse 6370 Stans 6. Projektionen (3) SELECT FROM plz, ort kunde; plz ort 6382 Büren NW 6370 Stans 6365 Kehrsiten Diese Liste ist streng genommen gar keine Tabelle im Sinne des Relationenmodells. Warum? Es gibt kein Merkmal bzw. keine Merkmalskombination, die die Tupel innerhalb der Tabelle eindeutig identifiziert. 6. Projektionen (4) Wird hinter SELECT das Schlüsselwort DISTINCT eingefügt, werden Duplikate eliminiert: SELECT FROM DISTINCT plz, ort kunde; plz ort 6382 Büren NW 6370 Stans 3

4 7. Qualifizierte Abfragen (1) Mit Hilfe von Selektionsbedingungen lassen sich qualifzierte Abfragen durchführen. Interessieren wir uns für alle Kunden, die in Stans wohnen, so lautet die entsprechende SQL-Abfrage: FROM kunde WHERE ort = Stans ; kid nachname vorname strasse plz ort 2 Baumann Riccardo Künzlistrasse 6370 Stans 8 Moser Nathan Röschibachstrasse 6370 Stans 7. Qualifizierte Abfragen (2) Die Selektionsprädikate könne auch Ungleichheitsbeziehungen enthalten und mit den logischen Operatoren AND, OR und NOT verknüpft werden: FROM artikel WHERE preis > 3.0 AND (NOT lid = 6); Welche Artikel sind teurer als 3 Franken und kommen nicht vom Lieferanten mit der ID 6? aid bezeichnung preis menge einheit lid 3 Zopf Stück 1 5 Salami Gramm 2 7. Qualifizierte Abfragen (3) Durch Angabe von Merkmalsnamen wird die Selektion mit einer Projektion verknüpft. Interessiert man sich im letzten Beispiel nur für die Bezeichnung, so lautet die Abfrage: SELECT bezeichnung, preis, lid FROM artikel WHERE preis > 3.0 AND (NOT lid = 6); bezeichnung preis lid Zopf Salami Schweinssteak

5 7. Qualifizierte Abfragen (4) Enthält eine Spalte Zahlenwerte, können einfache Berechnungen damit durchgeführt werden. Zudem ermöglicht das Schlüsselwort AS die Vergabe eines neuen Namens (Alias) für die Spaltenüberschrift. SELECT bezeichnung, preis * AS "MWSt" FROM artikel; bezeichnung MWSt Ruchbrot Gipfeli Zopf Abfragen mit Zeichenerkennung (1) Das %-Zeichen steht für eine beliebige Zeichenkette von einem oder mehreren Buchstaben. Mit dem Schlüsselwort LIKE kann in der WHERE-Klausel nach Zeichenketten gesucht werden, die bestimmte Zeichen enthalten. FROM lieferant WHERE name LIKE M% ; lid name 2 Metzgerei Stierli 4 Molkerei Senn 8. Abfragen mit Zeichenerkennung (2) Der Unterstrich ( ) steht für genau ein (beliebiges) Zeichen. Mit dem Schlüsselwort LIKE kann in der WHERE-Klausel nach Zeichenketten bestimmter Länge gesucht werden. FROM artikel WHERE bezeichnung LIKE B ; Mit der obigen Abfrage suchen wir nach Artikelbezeichnungen, die mit einem B beginnen und aus genau 6 Zeichen bestehen. aid bezeichnung preis menge einheit lid 9 Banane Kilogramm 3 14 Butter Gramm 4 5

6 9. Abfragen mit Aggregatsfunktionen (1) Neben den Operatoren der Relationenalgebra existieren in SQL auch sogenannte eingebaute Funktionen, die in der SELECT-Klausel verwendet werden können. Sie gelten für jeweils eine Tabellenspalte. COUNT für die Zählung der Datenwerte SUM für die Summenbildung über die Datenwerte MAX und MIN um das Maximum bzw. Minimum zu bestimen AVG für die Durchschnittbildung (average) 9. Abfragen mit Aggregatsfunktionen (2) Wie viele Artikel wurden im Monat Juli verkauft? SELECT COUNT(vid) AS "Anzahl Verkäufe im Juli" FROM verkauf WHERE datum >= AND datum <= ; Anzahl Verkäufe im Juli Abfragen mit Aggregatsfunktionen (3) Wie viel kostet unser billigster Artikel? SELECT MIN(preis) AS "Preis" FROM artikel; Preis

7 10. Abfragen mit dem Verbundoperator (1) Datenbankabfragen sind besonders interessant, wenn dabei mehrere Tabellen verknüpft werden. Wir möchten zum Beispiel wissen, wie viele Packungen Spaghetti (à 500 g) seit dem Bestehen der Datenbank verkauft wurden. FROM artikel, verkauf WHERE bezeichnung = Spaghetti AND artikel.aid = verkauf.aid; aid bezeichnung preis menge einheit Spaghetti Gramm Spaghetti Gramm Abfragen mit dem Verbundoperator (2) Möchte man die Anzahl der Datensätze nicht von Hand zählen, verwendet man von Vorteil die Aggregationsfunktion COUNT, der wir bereits weiter oben begegnet sind. SELECT COUNT(artikel.aid) AS "Spaghettipackungen" FROM artikel, verkauf WHERE bezeichnung = Spaghetti AND artikel.aid = verkauf.aid; Spaghettipackungen Sortieren und Gruppieren von Tupel-Einträgen (1) Gemäss Definition ist die Reihenfolge der Tupel in einer Tabelle unwesentlich. Oft möchte man aber, dass die Resultattabelle nach einem bestimmten Merkmal sortiert dargestellt wird. Dies erreicht man mit dem Schlüsselwort ORDER BY, gefolgt vom einem Merkmalsnamen und einem Zusatz, der die Art der Sortierung präzisiert: ASC = aufsteigend (Voreinstellung), DESC = absteigend. FROM kunde ORDER BY nachname DESC; kid nachname vorname strasse plz ort 22 Zimmermann Ben Schanzeneggstrasse 6370 Stans 7

8 11. Sortieren und Gruppieren von Tupel-Einträgen (2) Es gibt Situationen, in denen man innerhalb der Resultattabelle die Tupel nach bestimmten Kriterien zusammenfassen möchte. Dazu dient das Schlüsselwort GROUP BY. Wie viele Artikel werden von jedem Lieferanten geliefert? SELECT lid, COUNT(lid) AS "Anzahl Artikel" FROM artikel GROUP BY lid; id Anzahl Artikel Sortieren und Gruppieren von Tupel-Einträgen (3) Wenn man anstelle der Lieferanten-Nummer die konkreten Lieferanten-Namen angezeigt haben möchte, muss man zusätzlich den Verbund-Operator anwenden. SELECT name, COUNT(lieferant.lid) AS "Anzahl Artikel" FROM artikel, lieferant WHERE artikel.lid = lieferant.lid GROUP BY lieferant.lid; name Anzahl Artikel Bäckerei Müller 3 Metzgerei Stierli Sortieren und Gruppieren von Tupel-Einträgen (4) Aus den mit GROUP BY zusammengefassten Tupeln können wir mit dem Zusatz HAVING ein Auswahl treffen. Dabei ist zu beachten, dass dieses Auswahlkriterium nur in Verbindung mit Aggregatsfunktionen zulässig ist. Wie viele Kunden haben mehr als 30 Artikel gekauft? SELECT v.kid, COUNT(v.vid) AS "Anzahl Artikel" FROM verkauf AS v GROUP BY v.kid HAVING COUNT(v.vid) > 30; Mit AS können auch Aliase für Tabellennamen erzeugt werden. Diese sind im ganzen SQL-Statement gültig. kid Anzahl Artikel

9 12. Vereinigung Der entsprechende Operator heisst UNION. Für eine Vereinigung müssen die Tabellen vereinigungsverträglich sein. Welche Artikel stammen von Lieferant 3 oder von Lieferant 5? ( FROM artikel WHERE lid = 3) UNION ( FROM artikel WHERE lid = 5); Die Klammern können auch weggelassen werden, da UNION schwächer bindet als SELECT. aid bezeichnung preis menge einheit lid 8 Apfel Kilogramm 3 9 Banane Kilogramm 3 16 Ei Stück Durchschnitt und Differenz MySQL kennt keine direkte Unterstützung für die SQL-Mengenoperationen INTERSECT und EXCEPT (oder MINUS) Daher müssen diese Operationen über einen Umweg gebildet werden. Das ersparen wir uns aber. 14. Kartesisches Produkt Das kartesische Produkt ist nichts anderes als ein Verbund mit einem leeren Prädikat. Achtung: Ohne Prädikat führt das kartesische Produkt schnell zu sehr grossen Produkttabellen. FROM artikel, lieferant; Wie viele Zeilen hat das obige kartesische Produkt aus den Tabellen artikel und lieferant? 243 =

10 15. Geschachtelte Abfragen Manchmal ist es nötig, eine SQL-Abfrage innerhalb einer anderen zu formulieren. In einem früheren Beispiel haben wir den tiefsten Preis bestimmt, den ein Artikel in unserem Sortiment haben kann. Möchte man auch noch wissen, um welchen (welche) Artikel es sich handelt, müssen SQL-Abfragen geschachtelt werden: SELECT FROM WHERE bezeichnung, preis artikel preis >= ALL (SELECT preis FROM artikel); bezeichnung preis Waschmittel Was es sonst noch gibt Tabellen erzeugen und löschen (CREATE TABLE, DROP TABLE) Datensätze einfügen und löschen (INSERT, DELETE) Datensätze verändern und akutalisieren (ALTER, UPDATE) Tabellen mischen (MERGE) Benutzerrechte vergeben (GRANT) usw. Quelle A. Meier, Relationale und postrelationale Datenbanken, Springer Berlin,