INFORMATIONSUNTERLAGEN. Grundzüge der SQL-Programmierung. Vag 09/2005

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1 INFORMATIONSUNTERLAGEN zu Grundzüge der SQL-Programmierung Vag 09/2005

2 1. SQL 1.1. Einführung Die Sprache SQL (structured query language) wird als einer der Hauptgründe für den kommerziellen Erfolg von relationalen Datenbanken in der Geschäftswelt gesehen. Die ANSI (American National Standards Institute) und die ISO (International Standards Organization) entwickelten eine Standard Version von SQL (ANSI 1986) mit dem Namen SQL- 86 oder SQL1. Seit den 90er Jahren wird der erweiterte Standard SQL2 oder SQL-92 angewendet. Durch den Einsatz von SQL in kommerziellen DBMS-Produkten wurde die Migration zwischen einzelnen DBMS-Produkten, die den Standard implementiert haben, für den Endbenutzer vereinfacht. Der Benutzer von relationalen Datenbanken muss sich im Idealfall keine Gedanken mehr machen, mit welchem DBMS-Produkt er momentan arbeitet, denn die Schnittstelle (SQL) zu den einzelnen Systemen bleibt für ihn immer die gleiche. Leider ist diese Vorstellung nur begrenzt gültig, da jedes DBMS eigene Sprachdialekte implementiert hat. Zwar gelten viele syntaktische Regeln bei allen Systemen allerdings kommt der Programmierer nicht an der Tatsache vorbei, sich bei dem verwendeten System über die Besonderheiten und einen ggf. erweiterten Sprachumfang zu informieren. (Bsp. PL-SQL der Fa. Oracle, MS-Access SQL) In dem vorliegenden Informationsmaterial wird auf diese Besonderheiten verzichtet. Vielmehr soll durch die allgemeine Struktur der Leser ermuntert werden, das eine oder andere in der Referenz zu dem jeweiligen System nachzuschlagen. Vag 2 SQL_Grundlagen.doc

3 2. Programmierung eines Datenbanksystems mit SQL 2.1. Grundlagen zu SQL Unter der Programmierung einer Datenbank versteht man üblicherweise die Umsetzung des Datenmodells in eine entsprechende Tabellenstruktur innerhalb eines Datenbanksystems. Dazu muss zunächst eine Datenbank im System generiert werden. Anschließend werden dann der Datenbank die einzelnen Tabellen hinzugefügt. Die Programmiersprache, die ein relationales Datenbankmanagementsystem versteht nennt sich SQL (Structured Query Language). MySQL lehnt sich an den Standard ANSI SQL 92 an. Die Sprache SQL gliedert sich gemäß Bild 5 in die Bereich DDL = Data Definition Language, DML = Data Manipulation Language und DCL = Data Control Language. Den drei Sprachbereichen sind jeweils verschiedene Statements zugeordnet, die entsprechend dem zugehörigen Sprachbereich die Verwaltung eines Datenbanksystems via SQL ermöglichen. SQL DDL DML DCL Anlegen, Verändern und Löschen von Datenbanken, Tabellen Anlegen, Verändern und Auswählen von Datensätzen in Tabellen Verwaltung der Zugangskontrolle auf Datenbanken und Tabellen Create Database Insert... Grant... Create Table Update... Revoke... Drop Database Delete... Lock / Unlock Drop Table Select... Alter Table Bild 5: Die Struktur der Datenbanksprache SQL Vag 3 SQL_Grundlagen.doc

4 In den nun folgenden Abschnitten werden die in Bild 5 grau hinterlegten Statements mit ihrer Grundsyntax dargestellt. Eine Darstellung bis ins Detail soll in diesem Kompendium nicht erfolgen. Vielmehr sei hier auf die Literatur bzw. auf einschlägige Internetseiten verwiesen Anlegen, Löschen und Ändern von Datenbanken und Tabellen (Create.., Alter.. Drop...) Die einzelnen Befehlsnamen sprechen im Grunde genommen für sich. Daher wird die Syntax im folgenden überwiegend kommentarlos aufgeführt: CREATE DATABASE datenbankname; Es wird eine Datenbank mit dem Namen datenbankname angelegt. Es ist zu beachten, dass MySQL Groß-/Kleinschreibung unterscheidet!! DROP DATABASE datenbankname; Die angegebene Datenbank wird unwiederbringlich gelöscht! CREATE TABLE tablename (Attribut1 Datentyp [NOT NULL] [PRIMARY KEY] [AUTO_INCREMENT], Attribut 2 Datentyp [Modifikatoren], ); Das Create Table Statement wird für das Anlegen von Tabellen benötigt. Dazu müssen einerseits sämtliche Attribute einer Tabelle angegeben werden und andererseits die Datentypen deklariert werden. Eine Auflistung der gängigen Datentypen befindet sich am Ende des Umdrucks, Zusätzlich können zu den Attributen sogenannte Modifikatoren angegeben werden. Diese sind optional und haben folgende Bedeutung: NOT NULL: Der Wert des Attributs darf nicht leer sein! PRIMARY KEY: Bei dem Attribut handelt es sich um den Primärschlüssel oder einen Teil davon. AUTO_INCREMENT: Der Wert des Attributs wird automatisch beim Anlegen eines neuen Datensatzes inkrementiert. Es sind nur ganzzahlige Datentypen zulässig. Hinweis: Sollte der Primärschlüssel aus mehreren Attributen zusammengesetzt werden, so gilt folgende Syntax: Vag 4 SQL_Grundlagen.doc

5 CREATE TABLE Bestelldetails ( Artikelnr INT( 10 ) NOT NULL, Bestellungnr INT( 10 ) NOT NULL, Datum DATE NOT NULL, Kommentar VARCHAR( 50 ) NOT NULL, PRIMARY KEY(Artikelnr, Bestellungnr) ); DROP TABLE tabellenname; Die angegebene Tabelle wird gelöscht. ALTER TABLE tabellenname MODIFY meinespalte neuertyp; In der Tabelle tabellenname wird der Datentyp der Spalte meinespalte in neuertyp umgewandelt. Das Alter table Statement hat eine Vielzahl von Parametern, die hier nicht näher erläutert werden. Bei Bedarf können diese nachgeschlagen werdn Einfügen, Ändern und Löschen von Daten in Tabellen (Insert..., Update..., Delete... ) INSERT INTO tabellenname (attribut1, attribut2...) VALUES (wert1, wert2,...); Bei der Ausführung des Statements werden den Attributen der gewählten Tabelle die Werte entsprechend der Liste zugewiesen. Folgendes ist bei der Angabe der Werte zu beachten: Handelt es sich um Zahlen, wird die übliche Darstellung gewählt Sollen Zeichnketten eingegeben werden, so müssen diese in geschrieben werden. Hat ein Attribut den Modifikator Auto_Increment erhalten so wird dieses Attribut sowohl in der Attributliste als auch in der Werteliste weggelassen. Soll ein Passwort eingegeben werden so ist der Wert des Attributes miit der Funktion PASSWORD(zeichenkette) zu übergeben. Der Tabellenname ist grndsätzlich in Hochkommas einzuschließen. tabellenname UPDATE tabellenname SET attribut1=wert1, attribut2=wert2 [where-klausel]; Das Update-Statement ist notwendig, um Attributwerte innerhalb einer Tabelle zu verändern. Die angefügte Where-Klausel erlaubt dann die Auswahl des jeweiligen Datensatzes. Die Syntax der Where-Klausel entspricht der beim Select Statement und kann in dem zugehörigen Abschnitt 2.4 nachgelesen werden. DELETE FROM tabellenname [where-klausel]; Es werden entweder alle Datensätze in der Tabelle gelöscht oder nur diejenigen, die durch die where-klausel markiert werden Abfragen auf Tabellen (Select...) Vag 5 SQL_Grundlagen.doc

6 Abfragen auf Tabellen werden mit dem Schlüsselwort Select eingeleitet. Grundsätzlich ergibt sich folgende Syntax für das Select Statement: SELECT [DISTINCT ALL] <Liste der Spalten, Funktionen, Konstanten etc> FROM tabellenname WHERE Bedingungen GROUP BY Gruppierte Spalten HAVING Bedingung ORDER BY <zu sortierende Spalten> [ASC DESC] ; Im folgenden werden die einzelnen Ausdrücke und Optionen näher betrachtet: Distinct ALL: Distinct bewirkt, dass Dopplungen im Ergebnis einer Abfrage unterdrückt werden. z.b. Eine Abfrage ermittelt die Postleitzahlen der gespeicherten Kunden. Zwangsläufig kommt es zu Dopplungen. Diese werden mit Distinct unterdrückt. ALL hat denselben Effekt wie das Fehlen eines der beiden Ausdrücke. Liste der Spalten...: Im einfachsten Fall werden hier durch Kommas abgetrennt die Spaltenname der Tabelle aufgeführt, die im Rahmen der Abfrage interessieren. ZUsätzlich können hier sogenannte Aggregatfunktionen eingesetzt werden z.b. zur Min Max Bestimmung oder zu Berechnungen wie Summenbildung etc.. min Bestimmen des minimalen Werts eines Attributs max Bestimmen des maximalen Werts eines Attributs sum Berechnen der Summe aller Werte eines Attributs count Anzahl der Werte eines Attributs (nicht der verschiedenen Werte!) avg Berechnen des Durchschnitts aller Werte einen Attributs, wobei NULL- Wertenicht in die Berechnung einfliessen tabellennamen gibt hier an, welche Tabelle die Grundlage für die Abfrage ist. Sind mehrere Tabellen beteiligt, müssen diese über sogenannte JOINS verknüpft werden. WHERE Bedingungen: In der Where-Klausel können z.b. mathematische Ausdrücke eingesetzt werden, um die Anzahl der Ergebnisdatensätze einzuschränken. SQL unterstützt eine Reihe von Vergleichs- und Mengenoperatoren. Vergleichsoperatoren wie =,<,>,<>,<=,>=,between. Bsp: Anzeige aller Datensätze, in denen die Postleitzahl zwischen und 45277angesiedelt ist:... where PLZ >= AND PLZ <= Zusätzlich kann für die Suche in Zeichenketten der Ausdruck RegEXP (Regular Expession) verwendet werden: where Name Regexp Mack% Hiermit werden alle Namen selektiert, die mit Mack beginnen und mit beliebig vielen Zeichen fortgesetzt werden. (z.b. Macke, Mackielski usw.) GROUP BY Gruppierte Spalten: Die Gruppierung von Spalten hat nur beim Einsatz der o.g. Aggregatfunktionen eine Bedeutung HAVING Bedingung: Having wird wie die Where Klausel bei der Verwendung von Aggregatfunktionen verwendet, um das Berechnungsergebnis ebenfalls als Filterkriterium einzusetzen. Vag 6 SQL_Grundlagen.doc

7 ORDER BY <zu sortierende Spalten> [ASC DESC]: Soll das Ergebnis einer Abfrage sortiert erscheinen, so lässt sich dies mit der Order By Klausel erreichen. Dabei wird angegeben, welche Spalte sortiert erscheinen soll und in welcher Reihenfolge, ASC= Aufsteigend und DESC=Absteigend. Beispiele: a) Select * from Kunde; Es wird die gesamte Kundentabelle zurückgegeben b) Select Name, Vorname From Kunde Es werden alle Name und Vorname zurückgegeben c) Select Vorname FROM Kunde Es werden die Vorname aller Kunden mit Where Name= Müller d) Select Vorname FROM Kunde Where Name= Müller Order By Vorname ASC e) SELECT * FROM `bestellungen` WHERE Versanddatum BETWEEN '1996/01/01' AND '1996/08/31' e) SELECT Kategorienr, Sum( Einzelpreis ) FROM artikel GROUP BY Kategorienr dem Namen Müller ausgegeben Es werden die Vorname aller Kunden mit dem Namen Müller ausgegeben, die Vorname sind alphabetisch aufsteigend sortiert. Ausgabe aller Bestelldaten, deren Versand zwischen dem und dem stattgefunden hat. Das Format des Datums ist in der Referenzliste nachzulesen. Berechnung der Summe der Einzelpreise in den Artikelkategorien und Ausgabe der Summenwerte je Kategorie. Vag 7 SQL_Grundlagen.doc

8 Numerische Werte Typname Bedeutung Bereich Speicherbedarf TINYINT sehr kleine ganze Zahl -128 bis 127 oder 1 Byte 0 bis 255 (UNSIGNED) SMALLINT kleine ganze Zahl bis oder 2 Byte MEDIUMINT mittelgroße ganze Zahl ( ) 3 Byte INT Standard Byte BIGINT groß Byte FLOAT Fließkommazahl, einfache Genauigkeit rund Byte DOUBLE Fließkommazahl, doppelte Genauigkeit rund Byte DECIMAL(M,D) als Zeichenkette dargestellte Fließkommazahl bis hängt von der Anzeigegröße M und den Dezimalstellen D ab (M+2) Byte DECIMAL(4,1) bis DECIMAL(6,2) Alle Integer-Typen können UNSIGNED deklariert werden, so dass keine negativen Zahlen möglich sind. Der Wertebereich beginnt dann bei 0, bleibt aber insgesamt gleich groß (d.h. größere positive Zahlen möglich). Für numerische Spalten kann mit AUTO_INCREMENT ein eindeutiger Eintrag erzwungen werden (eine Spalte pro Tabelle) Va 16 SQL_Grundlagen.doc

9 Zeichenkettenwerte (String, Character) Typname Bedeutung maximale Größe CHAR(M) Zeichenkette fester Länge M Byte VARCHAR(M) Zeichenkette variabler Länge M Byte TINYBLOB sehr kleines Binary Large Object (Bild, Töne) (2 8-1) Byte BLOB kleines BLOB (2 16-1) Byte MEDIUMBLOB mittleres BLOB (2 24-1) Byte LONGBLOB großes BLOB (2 32-1) Byte TINYTEXT sehr kleine Textzeichenkette (2 8-1) Byte TEXT kleine Textzeichenkette (2 16-1) Byte MEDIUMTEXT mittelgroße Textzeichenkette (2 24-1) Byte LONGTEXT große Textzeichenkette (2 32-1) Byte ENUM Auflistung, Auswahl nur eines Feldes möglich Elemente SET Menge, Mehrfachauswahl möglich, auch nichts 64 Elemente Mit Hilfe des Attributs DEFAULT kann ein Standardwert vorgegeben werden (außer für BLOB und TEXT). Datums- und Zeitwerte Typname Bedeutung Bereich Speicherbedarf DATE Datum im Format: JJJJ bis Byte MM-TT TIME Zeitwert im Format : abgelaufene Zeit: 3 Byte hh:mm:ss -838h 59min 59s bis 838h 59min 59s DATETIME Datum / Zeitwert Uhr bis :59:59 8 Byte TIMESTAMP Zeitstempelwert im Format: bis Byte JJJJMMDDhhmmss YEAR Jahreswert im Format JJJJ 1901 bis Byte Va 17 SQL_Grundlagen.doc