Relationale Abfragesprachen Datenmodellierung VU 184685, SS 2016 Relationale Abfragesprachen SQL Nysret Musliu, Sebastian Skritek Institut für Informationssysteme Technische Universität Wien Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 1
Relationale Abfragesprachen Acknowledgments Die Folien sind eine kleine Erweiterung der Folien von Katrin Seyr Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 2
Relationale Abfragesprachen Überblick 1 SQL einst und jetzt 2 Datendefinitionssprache 3 Datenabfragesprache 4 Datenmanipulationssprache Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 3
Relationale Abfragesprachen 1 SQL einst und jetzt SQL einst und jetzt SQL wurde auf Basis von relationaler Algebra und Relationenkalkül entwickelt deklarative Sprache mengenorientierte Sprache Abarbeitung Übersetzung der Abfragen mittels Parser in relationale Algebra und Optimierung durch Anfragenoptimierer des DBMS (VU Datenbanksysteme) Relationen werden dargestellt in Form von Tabellen SQL stellt eine standardisierte Datendefinitions (DDL)- Datenmanipulations (DML)- Anfrage (Query)-Sprache Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 4
Relationale Abfragesprachen 1 SQL einst und jetzt SQL einst und jetzt SQL 99: erweiterte SQL 92 um objektrelationale Konstrukte, rekursive Abfragen und Trigger SQL 2003: bietet erweiterte Unterstützung von Nested Tables, von Merge Operationen und auf XML bezogene Eigenschaften SQL 2006: Brücke zu XML, XQuery SQL 2008, 2011: 2011 ist derzeit aktueller Standard System R (IBM): erster DBMS Prototyp, Sprache: Structured English Query Language SQL DBMS: Oracle (Oracle Corporation), Informix (Informix), SQL-Server (Microsoft), DB2 (IBM), PostgreSQL, MySQL Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 5
Relationale Abfragesprachen 2 Datendefinitionssprache Datendefinitionssprache Datentypen: Konstrukte für Zeichenketten, Zahlen, Datum, character (n), char (n) character varying (n), varchar (n) numeric (p,s) integer, int date blob, raw % für große binäre bzw Text Daten clob % für große Text Daten Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 6
Relationale Abfragesprachen 2 Datendefinitionssprache Datendefinitionssprache Schemadefinition und -veränderung create table Professoren ( PersNr integer primary key, Name varchar (10) not null, Rang character (2)); create table voraussetzen ( VorgNr integer, NachfNr integer, primary key ( VorgNr, NachfNr ) ); Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 7
Relationale Abfragesprachen 2 Datendefinitionssprache Datendefinitionssprache Schemadefinition und -veränderung drop table Professoren ; alter table Professoren rename to Vortragende ; alter table Professoren add Raum integer ; alter table Professoren drop Raum ; alter table Professoren alter Name type varchar (30); alter table Professoren alter column Name set data type varchar (30); Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 8
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache Datenabfragesprache 1 Einfache SQL-Anfragen 2 Anfragen über mehrere Relationen 3 Mengenoperationen 4 Aggregatfunktionen 5 Aggregate und Gruppierung 6 Geschachtelte Anfragen 7 Existenziell quantifizierte Anfragen 8 Allquantifizierte Anfragen 9 Nullwerte 10 Spezielle Sprachkonstrukte 11 Sichten (Views) Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 9
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 31 Einfache SQL Anfragen Einfache SQL Anfragen Example select * from Professoren ; Professoren PersNr Name Rang Raum 2125 Sokrates C4 226 2126 Russel C4 232 2127 Kopernikus C3 310 2133 Popper C3 52 2134 Augustinus C3 309 2136 Curie C4 36 2137 Kant C4 7 Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 10
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 31 Einfache SQL Anfragen Einfache SQL Anfragen Example select Name, Raum from Professoren ; π Name,Raum (Professoren) Professoren Name Raum Sokrates 226 Russel 232 Kopernikus 310 Popper 52 Augustinus 309 Curie 36 Kant 7 Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 11
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 31 Einfache SQL Anfragen Einfache SQL Anfragen Duplikate (Duplikatelimination) Geben Sie alle Rangbezeichnungen für Professoren aus (rel Algebra) π Rang (Professoren) Ergebnis Rang C3 Geben Sie alle Rangbezeichnungen für Professoren aus (SQL) select Rang from Professoren ; C4 Ergebnis Rang C4 C4 C4 C4 Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 12 C3
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 31 Einfache SQL Anfragen Einfache SQL Anfragen Duplikate (Duplikatelimination) Geben Sie alle Rangbezeichnungen für Professoren ohne Duplikate aus select distinct Rang from Professoren ; Ergebnis Rang C4 C3 distinct eliminiert Duplikate aus dem Ergebnis Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 13
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 31 Einfache SQL Anfragen Einfache SQL Anfragen Example Finde die Raumnummer von Professor Popper select Name, Raum from Professoren where Name = Popper ; π Name,Raum ( σname= Popper (Professoren) ) Professoren Name Raum Popper 52 Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 14
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 31 Einfache SQL Anfragen Einfache SQL Anfragen Example Finde die Raumnummer von Professor Popper select Raum from Professoren where Name = Popper ; π Raum ( σname= Popper (Professoren) ) Professoren Raum 52 Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 15
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 31 Einfache SQL Anfragen Einfache SQL Anfragen Struktur einer einfachen Anfrage: select Attribute from Tabelle where Bedingung ; Attribute: Liste jener Attribute, die ausgegeben werden Tabelle: Name der Tabelle, die durchsucht wird Bedingung: Kriterium, das jedes ausgegebene Tupel erfüllen muss Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 16
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 31 Einfache SQL Anfragen Einfache SQL Anfragen Geben Sie Personalnummer und Name aller C4 Professoren an: Professoren PersNr Name Rang Raum 2125 Sokrates C4 226 2126 Russel C4 232 2127 Kopernikus C3 310 2133 Popper C3 52 2134 Augustinus C3 309 2136 Curie C4 36 2137 Kant C4 7 Ergebnis PersNr Name 2125 Sokrates 2126 Russel 2136 Curie 2137 Kant select PersNr, Name from Professoren where Rang = C4 ; Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 17
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 31 Einfache SQL Anfragen Einfache SQL Anfragen Sortierung (Sortierung) Geben Sie die Personalnummer, Name und Rang aller Professoren an Sortieren Sie das Ergebnis absteigend nach dem Rang und aufsteigend nach dem Namen select PersNr, Name, Rang from Professoren order by Rang desc, Name asc ; Ergebnis PersNr Name Rang 2136 Curie C4 2137 Kant C4 2126 Russel C4 2125 Sokrates C4 2134 Augustinus C3 2127 Kopernikus C3 2133 Popper C3 Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 18
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 31 Einfache SQL Anfragen Einfache SQL Anfragen Sortierung (Sortierung) Geben Sie die Personalnummer und den Namen aller Professoren an Sortieren Sie das Ergebnis absteigend nach dem Rang und aufsteigend nach dem Namen select PersNr, Name from Professoren order by Rang desc, Name asc ; Ergebnis PersNr Name 2136 Curie 2137 Kant 2126 Russel 2125 Sokrates 2134 Augustinus 2127 Kopernikus 2133 Popper Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 19
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 31 Einfache SQL Anfragen Einfache SQL Anfragen Welche Professoren lesen die LVA Mäeutik? Information aus Tabelle: Professoren, Vorlesungen Professoren (PersNr, Name, Rang, Raum ) Vorlesungen ( VorlNr, Titel, SWS, gelesenvon) select Name, Titel from Professoren, Vorlesungen where PersNr = gelesenvon and Titel = Mäeutik ; Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 20
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 32 Anfragen über mehrere Relationen Anfragen über mehrere Relationen Struktur einer Abfrage über mehrere Tabellen: select Attribute from Tabelle1, Tabelle2,, TabelleN where Bedingungen ; Bedingungen: greifen auf die Attribute der verschiedenen Tabellen zu Auswertung: 1 Bilde Kreuzprodukt der from Tabellen 2 Überprüfe für jede Zeile die where Bedingungen 3 Projiziere auf select Attribute Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 21
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 32 Anfragen über mehrere Relationen Anfragen über mehrere Relationen Welche Professoren lesen die LVA Mäeutik? Information aus Tabelle: Professoren, Vorlesungen Professoren (PersNr, Name, Rang, Raum ) Vorlesungen ( VorlNr, Titel, SWS, gelesenvon) select Name, Titel from Professoren, Vorlesungen where PersNr = gelesenvon and Titel = Mäeutik ; π Name,Titel ( σpersnr=gelesenvon Titel= Mäeutik (Professoren Vorlesungen) ) Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 22
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 32 Anfragen über mehrere Relationen Anfragen über mehrere Relationen Abarbeitung 1 Bilde Kreuzprodukt der from Tabellen Professoren PersNr Name Rang Raum 2125 Sokrates C4 226 2126 Russel C4 232 2127 Kopernikus C3 310 2133 Popper C3 52 2134 Augustinus C3 309 2136 Curie C4 36 2137 Kant C4 7 Vorlesungen VorlNr Titel SWS PersNr 5001 Grundzüge 4 2137 5041 Ethik 4 2125 5043 Erkenntnistheorie 3 2126 5049 Mäeutik 2 2125 4052 Logik 4 2125 5052 Wissenschaftstheorie 3 2126 5216 Bioethik 2 2126 5259 Der Wiener Kreis 2 2133 5022 Glaube und Wissen 2 2134 4630 Die drei Kritiken 4 2137 Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 23
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 32 Anfragen über mehrere Relationen Anfragen über mehrere Relationen Abarbeitung Professoren Vorlesungen PersNr Name Rang Raum VorlNr Titel SWS VPersNr 2125 Sokrates C4 226 5001 Grundzüge 4 2137 2125 Sokrates C4 226 5041 Ethik 4 2125 2125 Sokrates C4 226 5049 Mäeutik 2 2125 2137 Kant C4 7 4630 Die drei Kritiken 4 2137 2 Überprüfe für jede Zeile die where Bedingungen σ PersNr=VPersNr Titel= Mäeutik (Professoren Vorlesungen) PersNr Name Rang Raum VorlNr Titel SWS VPersNr 2125 Sokrates C4 226 5049 Mäeutik 2 2125 Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 24
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 32 Anfragen über mehrere Relationen Anfragen über mehrere Relationen Abarbeitung σ PersNr=VPersNr Titel= Mäeutik (Professoren Vorlesungen) PersNr Name Rang Raum VorlNr Titel SWS VPersNr 2125 Sokrates C4 226 5049 Mäeutik 2 2125 3 Projiziere auf select Attribute π Name,Titel ( ) Name Titel Sokrates Mäeutik Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 25
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 32 Anfragen über mehrere Relationen Anfragen über mehrere Relationen Geben Sie Name und Matrikelnummer der Studierenden und den Titel der von ihnen gehörten Vorlesungen aus Studenten (MatrNr, Name, Sem ) hören (MatrNr, VorlNr) Vorlesungen (VorlNr, Titel, SWS, gelesenvon ) select Studenten MatrNr, Name, Titel from Studenten, hören, Vorlesungen where Studenten MatrNr = hören MatrNr and hören VorlNr = Vorlesungen VorlNr ; Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 26
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 32 Anfragen über mehrere Relationen Platzhalter für Tabellen und Umbenennung von Attributen Selbe Anfrage bei der Vergabe von Platzhaltern für Tabellennamen: select s MatrNr, sname, v Titel from Studenten s, hören h, Vorlesungen v where s MatrNr = h MatrNr and h VorlNr = v VorlNr ; Finde die Vorlesungsnummern der Vorlesungen, die indirekte Vorgänger 2 Stufe der VO 5216 sind (= Vorgänger der Vorgänger von 5216) voraussetzen ( VorgNr, NachfNr ) select v1 VorgNr as Vorg_Stufe_2 from voraussetzen v1, voraussetzen v2 where v1 NachfNr =v2 VorgNr and v2 NachfNr =5216; Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 27
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 32 Anfragen über mehrere Relationen Anfragen über mehrere Relationen Struktur einer Abfrage über mehrere Tabellen: select Atrribut1 [ as ] a1, Attribut2 [ as ] a2,, AttributM [ as ] am from Tabelle1 [ as ] t1, Tabelle2 [ as ] t2,, TabelleN [ as ] tn where Bedingungen ; Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 28
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 32 Anfragen über mehrere Relationen Übersetzung in relationale Algebra Allgemeine Form einer (ungeschachteteln) SQL-Anfrage: π A1,,A n σ P select A 1,, A n from R 1,, R k where P ; wird zu: π A1,,A n σ P (R 1 R k ) R k R 3 R 1 R 2 Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 29
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 33 Mengenoperationen Mengenoperationen Anfragen mit typkompatiblen Ausgabeattributen können mittels Mengenoperationen verknüpft werden Ohne Duplikate: union, intersect, except (minus) Mit Duplikaten: union all, intersect all, except all Suchen Sie den Namen aller Assistenten oder Professoren ( select Name from Assistenten ) union ( select Name from Professoren ); Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 30
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 34 Aggregatfunktionen Aggregatfunktionen Aggregatfunktionen sind Operationen, die nicht auf einzelnen Tupeln, sondern auf einer Menge von Tupeln arbeiten: avg(), max(), min(), sum() berechnen den Wert einer Menge von Tupeln, count() zählt die Anzahl der Tupel in der Menge Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 31
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 34 Aggregatfunktionen Aggregatfunktionen Geben Sie die durchschnittliche/maximale/minimale Inskriptionsdauer der Studenten an; geben Sie an, wieviele Studierende es gibt select avg ( Semester ) from Studenten ; select max ( Semester ) from Studenten ; select min ( Semester ) from Studenten ; select count ( MatrNr ) from Studenten ; Studenten MatrNr Name Sem 24002 Xenokrates 18 25403 Jonas 12 26120 Fichte 10 26830 Aristoxenos 8 27550 Schopenhauer 6 28106 Carnap 3 29120 Theophrastos 2 29555 Feuerbach 2 Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 32
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 34 Aggregatfunktionen Aggregatfunktionen Geben Sie die Summe der von C4 Professoren gehaltenen Vorlesungsstunden an select sum ( SWS ) from Vorlesungen, Professoren where gelesenvon = PersNr and Rang = C4 ; Vorlesungen VorlNr Titel SWS gelesenvon 5001 Grundzüge 4 2137 5041 Ethik 4 2125 5043 Erkenntnistheorie 3 2126 5049 Mäeutik 2 2125 4052 Logik 4 2125 5259 Der Wiener Kreis 2 2133 5216 Bioethik 2 2126 Professoren PersNr Name Rang 2125 Sokrates C4 2126 Russel C4 2133 Popper C3 Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 33
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 35 Aggregate und Gruppierung Aggregate und Gruppierung Problem: Wollen nicht die Summe aller Vorlesungsstunden absolut berechnen, sondern zu jedem Vortragenden die Summe der von ihm gehaltenen Stunden Lösung: Bilde zu jedem Vortragenden eine Gruppe (mittels der group by Klause) und summiere nur innerhalb dieser Gruppe Allgemein: Alle Zeilen einer Tabelle, die auf den Attributen der group by Klause den selben Wert annehmen, werden zu einer Gruppe zusammengefasst und die Aggregatfunktionen werden bezüglich der Gruppe ausgewertet Bedingungen an die aggregierten Werte werden in der having Klause angeführt Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 34
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 35 Aggregate und Gruppierung Bsp: Aggregate und Gruppierung e Geben Sie zu jedem C4 Professor die Summe der von ihr/ihm gehaltenen Vorlesungsstunden an Professoren ( PersNr, Name, Rang, Raum ) Vorlesungen ( VorlNr, Titel, SWS, gelesenvon ) select gelesenvon, sum ( SWS ) from Vorlesungen, Professoren where gelesenvon = PersNr and Rang = C4 group by gelesenvon ; Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 35
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 35 Aggregate und Gruppierung Bsp: Aggregate und Gruppierung e Geben Sie zu jedem C4 Professor, der vor allem lange Vorlesungen (Durchschnitt größer gleich 3) hält, die Summe der von ihr/ihm gehaltenen Vorlesungsstunden an Professoren ( PersNr, Name, Rang, Raum ) Vorlesungen ( VorlNr, Titel, SWS, gelesenvon ) select gelesenvon, Name, sum ( SWS ) from Vorlesungen, Professoren where gelesenvon = PersNr and Rang = C4 group by gelesenvon, Name having avg ( SWS ) >= 3; Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 36
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 35 Aggregate und Gruppierung Aggregate und Gruppierung Abarbeitung Professoren Vorlesungen PersNr Name Rang Raum VorlNr Titel SWS gelesenvon 2125 Sokrates C4 226 5001 Grundzüge 4 2137 2125 Sokrates C4 226 5041 Ethik 4 2125 2125 Sokrates C4 226 5049 Mäeutik 2 2125 2133 Popper C3 52 5001 Grundzüge 4 2137 2137 Kant C4 7 4630 Die drei Kritiken 4 2137 where-bedingung Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 37
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 35 Aggregate und Gruppierung Aggregate und Gruppierung where-bedingung PersNr Name Rang Raum VorlNr Titel SWS gelesenvon 2137 Kant C4 7 5001 Grundzüge 4 2137 2125 Sokrates C4 226 5041 Ethik 4 2125 2126 Russel C4 232 5043 Erkenntnistheorie 3 2126 2125 Sokrates C4 226 5049 Mäeutik 2 2125 2125 Sokrates C4 226 4052 Logik 4 2125 2126 Russel C4 232 5052 Wissenschaftstheorie 3 2126 2126 Russel C4 232 5216 Bioethik 2 2126 2137 Kant C4 7 4630 Die drei Kritiken 4 2137 Gruppierung Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 38
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 35 Aggregate und Gruppierung Aggregate und Gruppierung Gruppierung PersNr Name Rang Raum VorlNr Titel SWS gelesenvon 2125 Sokrates C4 226 5041 Ethik 4 2125 2125 Sokrates C4 226 5049 Mäeutik 2 2125 2125 Sokrates C4 226 4052 Logik 4 2125 2126 Russel C4 232 5043 Erkenntnistheorie 3 2126 2126 Russel C4 232 5052 Wissenschaftstheorie 3 2126 2126 Russel C4 232 5216 Bioethik 2 2126 2137 Kant C4 7 5001 Grundzüge 4 2137 2137 Kant C4 7 4630 Die drei Kritiken 4 2137 having-bedingung Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 39
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 35 Aggregate und Gruppierung Aggregate und Gruppierung having-bedingung PersNr Name Rang Raum VorlNr Titel SWS gelesenvon 2125 Sokrates C4 226 5041 Ethik 4 2125 2125 Sokrates C4 226 5049 Mäeutik 2 2125 2125 Sokrates C4 226 4052 Logik 4 2125 2137 Kant C4 7 5001 Grundzüge 4 2137 2137 Kant C4 7 4630 Die drei Kritiken 4 2137 Aggregation (sum) und Projektion gelesenvon Name sum(sws) 2125 Sokrates 10 2137 Kant 8 Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 40
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 35 Aggregate und Gruppierung Aggregate und Gruppierung Achtung: SQL erzeugt pro Gruppe ein Ergebnistupel Alle in der select Klausel aufgeführten Attribute- außer den aggregierten - müssen auch in der group by Klausel aufgeführt werden So wird sichergestellt, dass die ausgegebenen Attribute sich nicht innerhalb der Gruppe ändern select gelesenvon, Name, sum ( SWS ) group by gelesenvon, Name; Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 41
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 35 Aggregate und Gruppierung Bsp: Aggregate und Gruppierung Geben Sie die Namen der Studenten aus, die am längsten studieren Studenten ( MatrNr, Name, Semester ) select Name, max ( Semester ) from Studenten ; ORA-00937: not a single-group group function ERROR: column studentenname must appear in the GROUP BY clause or be used in an aggregate function Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 42
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 35 Aggregate und Gruppierung Bsp: Aggregate und Gruppierung (2 Versuch) Geben Sie die Namen der Studenten aus, die am längsten studieren Studenten ( MatrNr, Name, Semester ) select Name, max ( Semester ) from Studenten group by Name ; Alle Tupel?!? Lösung: Geschachtelte Anfrage Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 43
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 36 Geschachtelte Anfragen Geschachtelte Anfragen Es gibt vielfältige Möglichkeiten select Anweisungen zu verknüpfen Folgende Einteilung ist abhängig vom Ergebnis der Unteranfrage (ein Wert oder eine Relation) Ergebnis der Unteranfrage besteht aus einem Tupel mit einem Attribut (= ein Wert): Unteranfrage anstelle eines skalaren Wertes in select bzw where Klausel Ergebnis der Unterabfrage eine Relation Unteranfrage in from Klausel Mengenvergleiche: in, not in, any, all Verknüpfung über Quantoren: exists Bei geschachtelten Abfragen ist für die Laufzeit ausschlaggebend, ob es sich um korrelierte oder unkorrelierte Abfragen handelt Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 44
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 36 Geschachtelte Anfragen Geschachtelte Anfragen Unteranfrage in der where Klausel Geben Sie die Namen der Studenten aus, die am längsten studieren Studenten ( MatrNr, Name, Semester ) select Name from Studenten where Semester = ( select max ( Semester ) from Studenten ); Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 45
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 36 Geschachtelte Anfragen Geschachtelte Anfragen Unteranfrage in der select Klausel Geben Sie zu jedem Vortragenden seine Lehrbelastung aus Professoren ( PersNr, Name, Rang, Raum ) Vorlesungen ( VorlNr, Titel, SWS, gelesenvon ) select pname, ( select sum ( SWS ) from Vorlesungen where gelesenvon =p PersNr ) from Professoren p; Achtung: Die Unteranfrage ist korreliert (= sie greift auf Attribute der umschließenden Anfrage zu) Für jedes Ergebnistupel wird die Unteranfrage einmal ausgeführt Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 46
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 36 Geschachtelte Anfragen Geschachtelte Anfragen (Entschachtelung mittels group by) Geben Sie zu jedem Vortragenden seine Lehrbelastung aus Professoren ( PersNr, Name, Rang, Raum ) Vorlesungen ( VorlNr, Titel, SWS, gelesenvon ) select p PersNr, pname, sum ( SWS ) from Professoren p, Vorlesungen v where v gelesenvon =p PersNr group by p PersNr, p Name Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 47
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 36 Geschachtelte Anfragen Geschachtelte Anfragen Unteranfrage in der from Klausel Gesucht sind jene Studenten, die mehr als 2 Vorlesungen hören Studenten ( MatrNr, Name, Semester ) hören ( MatrNr, VorlNr ) select tmp MatrNr, tmp Name, tmp VorlAnzahl from ( select s MatrNr, sname, count (*) as VorlAnzahl from Studenten s, hören h where s MatrNr =h MatrNr group by s MatrNr, s Name ) tmp where tmp VorlAnzahl > 2; Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 48
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 36 Geschachtelte Anfragen Geschachtelte Anfragen (Entschachtelung mittels having) Gesucht sind jene Studenten, die mehr als 2 Vorlesungen hören Studenten ( MatrNr, Name, Semester ) hören ( MatrNr, VorlNr ) select s MatrNr, s Name, count (*) as VorlAnzahl from Studenten s, hören h where s MatrNr = h MatrNr group by s MatrNr, s Name having count (*) > 2; Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 49
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 36 Geschachtelte Anfragen Geschachtelte Anfragen Mengenvergleiche Unteranfrage in der where Klausel Mengenvergleich mit in/not in Gesucht sind jene Professoren, die keine Lehrveranstaltungen halten Professoren ( PersNr, Name, Rang, Raum ) Vorlesungen ( VorlNr, Titel, SWS, gelesenvon ) select Name from Professoren where PersNr not in ( select gelesenvon from Vorlesungen ); Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 50
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 36 Geschachtelte Anfragen Geschachtelte Anfragen Mengenvergleiche Mengenvergleich mit in/not in Gesucht sind für alle Studierenden jene Vorlesungen die sie gehört und zu denen sie eine positive Prüfung abgelegt haben hören ( MatrNr, VorlNr ) prüfen ( MatrNr, VorlNr, PersNr, Note ) select MatrNr, VorlNr from hören where ( MatrNr, VorlNr ) in ( select MatrNr, VorlNr from prüfen where Note < 5); Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 51
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 36 Geschachtelte Anfragen Geschachtelte Anfragen Mengenvergleiche (Entschachtelung mittels intersect) Gesucht sind für alle Studierenden jene Vorlesungen die sie gehört und zu denen sie eine positive Prüfung abgelegt haben hören ( MatrNr, VorlNr ) prüfen ( MatrNr, VorlNr, PersNr, Note ) ( select MatrNr, VorlNr from hören ) intersect ( select MatrNr, VorlNr from prüfen where Note < 5); Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 52
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 36 Geschachtelte Anfragen Geschachtelte Anfragen Mengenvergleiche Mengenvergleich mit any/all (Achtung: kein Allquantor, nur der Vergleich eines Wertes mit einer Menge von Werten) Suchen Sie jene Studenten, die am längsten studieren select Name from Studenten where Semester >= all ( select Semester from Studenten ); gleichbedeutend mit: select Name from Studenten where Semester = ( select max ( Semester ) from Studenten ); Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 53
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 36 Geschachtelte Anfragen Geschachtelte Anfragen Mengenvergleiche Suchen Sie jene Studenten, die nicht am längsten studieren select Name from Studenten where Semester < any ( select Semester from Studenten ); gleichbedeutend mit: select Name from Studenten where Semester < ( select max ( Semester ) from Studenten ); Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 54
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 36 Geschachtelte Anfragen Geschachtelte Anfragen Aggregatfunktionen Geschachtelte Aggregatfunktionen sind nicht erlaubt Unteranfrage verwenden Suchen Sie C4 Professoren, die die meisten Vorlesungsstunden halten Professoren ( PersNr, Name, Rang, Raum ) Vorlesungen ( VorlNr, Titel, SWS, gelesenvon ) select gelesenvon, max(sum(sws)) from Vorlesungen, Professoren where gelesenvon = PersNr and Rang = C4 group by gelesenvon ; Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 55
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 36 Geschachtelte Anfragen Geschachtelte Anfragen Aggregatfunktionen Geschachtelte Aggregatfunktionen sind nicht erlaubt Unteranfrage verwenden Suchen Sie C4 Professoren, die die meisten Vorlesungsstunden halten select gelesenvon, sum ( SWS ) from Vorlesungen, Professoren where gelesenvon = PersNr and Rang = C4 group by gelesenvon having sum ( SWS ) >= all ( select sum ( SWS ) from Vorlesungen, Professoren where gelesenvon = PersNr and Rang = C4 group by gelesenvon ); Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 56
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 37 Existentiell quantifizierte Anfragen Existentiell quantifizierte Anfragen Verknüpfung mit einer Unteranfrage durch Existenzquantor exists exists überprüft, ob die Unterabfrage Tupel enthält oder nicht Gesucht sind all jene Studenten, die älter als der jüngste Professor sind select s* from Studenten s where exists ( select p* from Professoren p where p GebDatum > s GebDatum ); Korrelierte Unteranfrage (sgebdatum und Studenten s)! Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 57
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 37 Existentiell quantifizierte Anfragen Existentiell quantifizierte Anfragen Eine nicht korrelierte Lösung ist: (Nicht korreliert) Gesucht sind all jene Studenten, die älter als der jüngste Professor sind select s* from Studenten s where s GebDatum < ( select max (p GebDatum ) from Professoren p); oder select s* from Studenten s where s GebDatum < any ( select p GebDatum from Professoren p); oder Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 58
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 37 Existentiell quantifizierte Anfragen Existentiell quantifizierte Anfragen Suchen Sie all jene Professoren, die keine Lehrveranstaltungen halten Professoren ( PersNr, Name, Rang, Raum ) Vorlesungen ( VorlNr, Titel, SWS, gelesenvon ) select Name from Professoren where not exists ( select * from Vorlesungen where gelesenvon = PersNr ); Korrelierte Unteranfrage (PersNr und Professoren)! Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 59
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 37 Existentiell quantifizierte Anfragen Existentiell quantifizierte Anfragen Eine nicht korrelierte Lösung ist: select Name from Professoren where PersNr not in ( select gelesenvon from Vorlesungen ); oder ( select PersNr from Professoren ) except ( select gelesenvon from Vorlesungen ); Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 60
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 37 Existentiell quantifizierte Anfragen Existentiell quantifizierte Anfragen Suchen Sie jene Assistenten, die für einen Professor arbeiten, der jünger ist, als sie selbst Professoren ( PersNr, Name, Rang, Raum, GebDatum ) Assistenten ( PersNr, Name, GebDatum, Boss ) select a* from Assistenten a where exists ( select p* from Professoren p where a Boss = p PersNr and p GebDatum > a GebDatum ); Korrelierte Unteranfrage (agebdatum und Assistenten a)! Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 61
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 37 Existentiell quantifizierte Anfragen Existentiell quantifizierte Anfragen Suchen Sie jene Assistenten, die für einen Professor arbeiten, der jünger ist, als sie selbst Professoren ( PersNr, Name, Rang, Raum, GebDatum ) Assistenten ( PersNr, Name, GebDatum, Boss ); Eine nicht korrelierte Lösung mit Join ist: select a* from Assistenten a, Professoren p where a Boss = p PersNr and p GebDatum > a GebDatum ; Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 62
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 38 Allquantifizierte Anfragen Allquantifizierte Anfragen Welche Studenten haben alle 4 stündigen Lehrveranstaltungen gehört? Studenten ( MatrNr, Name, Semester ) hören ( MatrNr, VorlNr ) Vorlesungen ( VorlNr, Titel, SWS, gelesenvon ) hören π VorlNr ( σsws=4 (Vorlesungen) ) SQL stellt keinen Allquantor zur Verfügung Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 63
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 38 Allquantifizierte Anfragen Allquantifizierte Anfragen Nicht direkt in SQL Welche Studenten haben alle 4 stündigen Lehrveranstaltungen gehört? SQL stellt keinen Allquantor zur Verfügung Realisierung durch 1 Logische Äquivalenz (mittels 2 not exists) 2 Teilmengen (mittels exists und except) 3 Abzählen (mittels count) 4 Division (mittels except) Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 64
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 38 Allquantifizierte Anfragen Allquantifizierte Anfragen 1 Logische Umformung Umformulierung in äqivalente Anfrage mit Negation und Existenzquantor (Prädikatenlogik) xf (x) x( F (x)) Welche Studenten haben alle 4 stündigen Lehrveranstaltungen gehört? Suchen Sie jene Studenten für die gilt: haben alle 4 stündigen Lehrveranstaltungen gehört Suchen Sie jene Studenten für die nicht gilt: haben eine 4 stündige Lehrveranstaltung nicht gehört Suchen Sie jene Studenten für die nicht gilt: es gibt eine 4 stündige Lehrveranstaltung, die der Student nicht gehört hat Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 65
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 38 Allquantifizierte Anfragen Allquantifizierte Anfragen 1 Logische Umformung SQL Umsetzung folgt nun direkt aus: Suchen Sie jene Studenten für die nicht gilt: es gibt eine 4 stündige Lehrveranstaltung, für die nicht gilt: der Student hat diese Lehrveranstaltung gehört select s* from Studenten s where not exists (select * from Vorlesungen v where vsws = 4 and not exists ( select * from hören h where h VorlNr = v VorlNr and s MatrNr = h MatrNr )); Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 66
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 38 Allquantifizierte Anfragen Allquantifizierte Anfragen 1 Logische Umformung SQL Umsetzung folgt nun direkt aus: Suchen Sie jene Studenten für die nicht gilt: es gibt eine 4 stündige Lehrveranstaltung, für die nicht gilt: der Student hat diese Lehrveranstaltung gehört select s* from Studenten s where not exists (select * from Vorlesungen v where vsws = 4 and smatrnr not in ( select h MatrNr from hören h where h VorlNr = v VorlNr )); Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 67
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 38 Allquantifizierte Anfragen Allquantifizierte Anfragen 1 Logische Umformung Umformung im relationalen Tupelkalkül: Studenten (MatrNr, Name, Sem ) hören (MatrNr, VorlNr) Vorlesungen (VorlNr, Titel, SWS, gelesenvon ) {s s Studenten v Vorlesungen(vSWS = 4 h hören(hvorlnr = vvorlnr hmatrnr = smatrnr))} Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 68
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 38 Allquantifizierte Anfragen Allquantifizierte Anfragen 1 Logische Umformung {s s Studenten v Vorlesungen(vSWS = 4 h hören(hvorlnr = vvorlnr hmatrnr = tmatrnr))} {s s Studenten v Vorlesungen (vsws = 4 h hören(hvorlnr = vvorlnr hmatrnr = smatrnr))} {s s Studenten v Vorlesungen ( (vsws = 4) ( h hören(hvorlnr = vvorlnr hmatrnr = smatrnr)))} {s s Studenten v Vorlesungen((vSWS = 4) ( h hören(hvorlnr = vvorlnr hmatrnr = smatrnr)))} Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 69
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 38 Allquantifizierte Anfragen Allquantifizierte Anfragen 1 Logische Umformung {s s Studenten v Vorlesungen((vSWS = 4) ( h hören(vvorlnr = hvorlnr smatrnr = hmatrnr)))} select s* from Studenten s where not exists (select * from Vorlesungen v where vsws = 4 and not exists ( select * from hören h where h VorlNr = v VorlNr and s MatrNr = h MatrNr )); Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 70
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 38 Allquantifizierte Anfragen Allquantifizierte Anfragen 2 Teilmengen Suchen Sie alle Studierenden M für die gilt: Menge aller 4 stündigen LVAs Menge der von M gehörten LVAs kein Operator in SQL, aber Menge aller 4 stündigen LVAs Menge der von M gehörten LVAs Menge aller 4 stündigen LVAs Menge der von M gehörten LVAs = es existiert keine Vorlesung in der Mengendifferenz Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 71
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 38 Allquantifizierte Anfragen Allquantifizierte Anfragen 2 Teilmengen Suchen Sie alle Studenten M für die nicht gilt: Es gibt eine LVA in der Differenz Menge aller 4 stündigen LVAs Menge der von M gehörten LVAs select s* from Studenten s where not exists ((select VorlNr from Vorlesungen v where vsws = 4) except (select VorlNr from hören h where hmatrnr = smatrnr)) Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 72
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 38 Allquantifizierte Anfragen Allquantifizierte Anfragen 3 Abzählen Allquantifizierung kann immer auch durch eine count-aggregation ausgedrückt werden Welche Studenten haben alle 4 stündigen Lehrveranstaltungen gehört? 1 Zähle zu jedem Studenten, wieviele 4 stündigen LVAs er besucht hat 2 zähle wieviele 4 stündige LVAs es gibt select s MatrNr, s Name from Studenten s, hören h, Vorlesungen v where s MatrNr = h Matrnr and h VorlNr = v VorlNr and v SWS = 4 group by s MatrNr, s Name having count (*) = (select count (*) from Vorlesungen where SWS = 4); Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 73
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 38 Allquantifizierte Anfragen Allquantifizierte Anfragen 4 Relationale Algebra? Welche Studierenden haben alle 4-stündigen Vorlesungen gehört? hören MatrNr VorlNr 26120 5001 27550 5001 27550 4052 28106 5041 28106 5001 28106 4052 28106 4630 29120 5001 29120 5041 29120 5049 hören π VorlNr σ SWS=4 (Vorlesungen) π VorlNr σ SWS=4 (Vorlesungen) VorlNr 5001 5041 4052 4630 = R S MatrNr 28106 Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 74
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 38 Allquantifizierte Anfragen Allquantifizierte Anfragen 4 Relationale Algebra? Die Division kann durch die primitiven Operatoren ausgedrückt werden 1 Bilde alle Paare von Studenten und 4 stündigen LVAs Inhalt der DB wenn alle Studenten alle 4 stündigen LVAs absolviert hätten suche Abweichungen 2 Entferne davon alle Paare (Student, LVA) an LVAs die ein Student besucht hat (dh der Inhalt von hören) Diese Paare aus Studenten und 4 stündigen LVAs fehlen in der DB 3 Aus den übrig gebliebenen Paaren, sammle die Studenten Studenten die mindestens eine 4 stündige LVA nicht besucht haben 4 Ziehe diese Studenten von der Menge aller Studenten ab Studenten die alle 4 stündigen LVAs besucht haben R S = π R S (R) π R S ((π R S (R) S) R) Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 75
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 38 Allquantifizierte Anfragen Allquantifizierte Anfragen 4 Relationale Algebra? 1 Bilde alle Paare von Studenten und 4 stündigen LVAs 2 Entferne davon alle Paare (Student, LVA) an LVAs die ein Student besucht hat (dh der Inhalt von hören) 3 Aus den übrig gebliebenen Paaren, sammle die Studenten 4 Ziehe diese Studenten von der Menge aller Studenten ab (select sjamatrnr from Studenten sja) except (select sneinmatrnr from ((select smatrnr, vvorlnr from Studenten s, Vorlesungen v where vsws = 4) except (select * from hören)) snein); Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 76
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 39 Nullwerte Nullwerte Studenten MatrNr Name Semester 24002 Xenokrates 18 25403 Jonas 12 26120 Fichte 10 26830 Aristoxenos 8 27550 Schopenhauer 6 28106 Carnap 3 Finde die Anzahl der Studenten Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 77
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 39 Nullwerte Nullwerte Finde die Anzahl der Studenten: select count (*) from Studenten ; (6) select count ( MatrNr ) from Studenten ; (6) select count ( Semester ) from Studenten ; (6) select count (*) from Studenten where Semester < 13 or Semester >= 13; (6) Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 78
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 39 Nullwerte Nullwerte Nullwerte entstehen wenn kein Wert in der Datenbank vorhanden ist, im Zuge der Anfrageauswertung (Bsp äußere Joins) Studenten MatrNr Name Semester 24002 Xenokrates 18 25403 Jonas 12 26120 Fichte NULL 26830 Aristoxenos 8 27550 Schopenhauer 6 28106 Carnap 3 Finde die Anzahl der Studenten Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 79
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 39 Nullwerte Nullwerte Finde die Anzahl der Studenten: select count (*) from Studenten ; (6) select count ( MatrNr ) from Studenten ; (6) select count ( Semester ) from Studenten ; (5) select count (*) from Studenten where Semester < 13 or Semester >= 13; (5) Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 80
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 39 Nullwerte Einschub: count revisited Verhalten von count(): count(*): Zählt alle Tupel (inkl Duplikate) count(attribute): Zählt die Anzahl der von NULL verschiedenen Werte in der angegebenen Spalte (inkl Duplikate) count(distinct attribute): Zählt die Anzahl der verschiedenen von NULL verschiedenen Werte in der angegebenen Spalte (dh: ohne Duplikate) Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 81
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 39 Nullwerte Nullwerte Gibt es Tupel, bei denen der Wert für Semester unbekannt ist, so gilt: select count (*) from Student where Semester < 13 or Semester >= 13; select count (*) from Studenten ; Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 82
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 39 Nullwerte Nullwerte: Behandlung in Ausdrücken Arithmetische Ausdrücke: Nullwerten werden propagiert: ist ein Operand null so ist das Ergebnis null null + 1 = null; null * 0 = null; Vergleichsoperatoren: SQL hat dreiwertige Logik: true, false, unknown Das Resultat ist unknown, wenn mindestens eines der Argumente null ist (Semester > 13) liefert unknown, wenn das Semester unbekannt ist, dh den Wert null annimmt Achtung! zb auch (Semester = null) Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 83
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 39 Nullwerte Nullwerte Auswertung logischer Ausdrücke Logische Ausdrücke: werden nach den folgenden Tabellen berechnet: not true unknown false false unknown true and true unknown false true true unknown false unknown unknown unknown false false false false false or true unknown false true true true true unknown true unknown unknown false true unknown false Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 84
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 39 Nullwerte Nullwerte Auswertung where-bedingung: es werden nur Tupel eitergereicht, für die die Bedingung zu true auswertet Tupel, für die die Bedingung zu unknown auswertet, werden nicht ins Ergebnis aufgenommen Gruppierung: wird null als ein eigenständiger Wert aufgefasst und in eine eigene Gruppe eingeordnet Nullwerte werden abgefragt mittels: is null bzw is not null select * from Student where Semester is null ; Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 85
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 310 Spezielle Sprachkonstrukte Spezielle Sprachkonstrukte between like case Joins cross join natural join join left, right, full outer join Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 86
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 310 Spezielle Sprachkonstrukte between e Suchen Sie jene Studenten, die zwischen dem ersten und dem vierten Semester inskribiert sind: select * from Studenten where Semester > = 1 and Semester < = 4; select * from Studenten where Semester between 1 and 4; select * from Studenten where Semester in (1,2,3,4); Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 87
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 310 Spezielle Sprachkonstrukte like Vergleich von Zeichenketten: Platzhalter % und e %: beliebig viele (auch gar kein) Zeichen : genau ein Zeichen Suchen Sie die Matrikelnummer von Theophrastos, wobei Sie nicht wissen, ob er sich mit h schreibt: select * from Studenten where Name like T% eophrastos ; Suchen Sie die Matrikelnummern jener Studenten, die mindestens eine LVA über Ethik gehört haben: select distinct MatrNr from Vorlesungen v, hören h where h VorlNr = v VorlNr and v Titel like % thik % ; Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 88
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 310 Spezielle Sprachkonstrukte case Wandeln Sie die Prüfungsnoten in Werte der Studienabteilung um: select MatrNr, ( case when Note < 15 then S1 when Note < 25 then U2 when Note < 35 then B3 when Note < 40 then G4 else N5 end ) from prüfen ; Die erste qualifizierende when-klausel wird ausgeführt Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 89
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 310 Spezielle Sprachkonstrukte Joins SQL unterstützt folgende Join-Schlüsselworte: cross join Kreuzprodukt natural join natürlicher Join [inner] join Theta-Join (oder inner join) (left right full) outer join äußerer Join cross join: R 1 R 2 select * from Professoren, Vorlesungen ; select * from Professoren cross join Vorlesungen ; Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 90
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 310 Spezielle Sprachkonstrukte natural join: R 1 R 2 Die Werte jener Spalten, deren Attributnamen dieselben sind, werden gleichgesetzt Geben Sie Name und Matrikelnummer der Studierenden und den Titel der von ihnen gehörten Vorlesungen aus Studenten (MatrNr, Name, Sem ) hören (MatrNr, VorlNr) Vorlesungen (VorlNr, Titel, SWS, gelesenvon ) Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 91
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 310 Spezielle Sprachkonstrukte natural join: Geben Sie Name und Matrikelnummer der Studierenden und den Titel der von ihnen gehörten Vorlesungen aus Studenten (MatrNr, Name, Sem ) hören (MatrNr, VorlNr) Vorlesungen (VorlNr, Titel, SWS, gelesenvon ) select Studenten MatrNr, Name, Titel from Studenten, hören, Vorlesungen where Studenten MatrNr = hören MatrNr and hören VorlNr = Vorlesungen VorlNr ; select MatrNr, Name, Titel from Studenten natural join hören natural join Vorlesungen ; Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 92
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 310 Spezielle Sprachkonstrukte [inner] join: R 1 θ R 2 Welche Professoren lesen die LVA Mäeutik? Professoren (PersNr, Name, Rang, Raum ) Vorlesungen ( VorlNr, Titel, SWS, gelesenvon) select Name, Titel from Professoren, Vorlesungen where PersNr = gelesenvon and Titel = Mäeutik ; select Name, Titel from Professoren join Vorlesungen on PersNr = gelesenvon where Titel = Mäeutik ; Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 93
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 310 Spezielle Sprachkonstrukte (left right full) outer join: R 1 ( )R 2 Geben Sie eine Liste aller Studierenden aus und ihre Noten zu den abgeprüften Vorlesungen select s MatrNr, sname, p VorlNr, p Note from Studenten s left outer join prüfen p on s MatrNr =p MatrNr ; select s MatrNr, sname, p VorlNr, p Note from prüfen p right outer join Studenten s on s MatrNr =p MatrNr ; Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 94
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 310 Spezielle Sprachkonstrukte Studenten pr üfen MatrNr Name VorlNr Note 24002 Xenokrates 25403 Jonas 5041 2 26120 Fichte 26830 Aristoxenos 27550 Schopenhauer 4630 2 28106 Carnap 5001 1 29120 Theophrastos 29555 Feuerbach Ergebnis ohne Verwendung des outer Joins: Studenten pr üfen MatrNr Name VorlNr Note 25403 Jonas 5041 2 27550 Schopenhauer 4630 2 28106 Carnap 5001 1 Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 95
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 310 Spezielle Sprachkonstrukte coalesce() Geben Sie eine Liste aller Studierenden aus und ihre Noten zu den abgeprüften Vorlesungen Für Studierende die keine Vorlesung besucht haben sollen VorlNr und Note den Wert 0 annehmen select s MatrNr, sname, coalesce (p VorlNr,0), coalesce (pnote,0) from Studenten s left outer join prüfen p on s MatrNr =p MatrNr ; Achtung: Typen müssen kompatibel sein Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 96
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 310 Spezielle Sprachkonstrukte concat() Studenten ( MatrNr, Vorname, Nachname, Semester ); Geben Sie den Namen aller Studierenden aus select Vorname Nachname from Studenten ; oder select concat ( Vorname, Nachname ) from Studenten ; (oft auch + anstatt ) Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 97
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 311 Sichten (Views) Sichten (Views) sind gespeicherte Anfragen, die als virtuelle Tabelle zur Verfügung stehen waren ursprünglich nur für den Lesezugriff gedacht, sind aber unter bestimmten Einschränkungen auch update-fähig werden bei jedem Zugriff dynamisch neu erstellt sind nicht Teil des physischen Schemas Verwendung: Konzept zur Anpassung an verschiedene Benutzer Vereinfachung von Anfragen Realisierung der Generalisierung DBMS proprietär: materialized views (ORACLE): präkompilierte nicht mehr virtuelle Anfrage indexed views (SQL Server): zusätzlich gespeicherter Index verwendet zur Beschleunigung von sehr häufig durchgeführten Anfragen Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 98
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 311 Sichten (Views) Anpassung an unterschiedliche Benutzergruppen Aus Datenschutzgründen soll im Allgemeinen nur die Prüfungsliste, nicht aber die Note lesbar sein: create view prüfensicht as select MatrNr, VorlNr, PersNr from prüfen ; Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 99
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 311 Sichten (Views) Vereinfachung von Anfragen Vermeidung der ständigen Verwendung des Joins Studenten hören Vorlesungen Professoren create view StudProf ( Sname, Semester, Titel, Pname ) as select sname, s Semester, v Titel, p Name from Studenten s, hören h, Vorlesungen v, Professoren p where s MatrNr =h MatrNr and h VorlNr =v VorlNr and v gelesenvon = p PersNr ; Suchen Sie Name, Semester aller Studenten von Sokrates select distinct Name, Semester from StudProf where Pname = Sokrates ; Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 100
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 311 Sichten (Views) Realisierung der Generalisierung Sichten realisieren Inklusion und Vererbung: Tupel des Untertyps sollen auch automatisch zum Obertyp gehören Attribute des Obertyps: sollen automatisch vererbt werden entweder Untertypen oder Obertypen als Sicht definieren Entscheidung aufgrund der Häufigkeit der Zugriffe Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 101
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 311 Sichten (Views) Realisierung der Generalisierung (Untertypen als Sicht) create table Angestellte ( PersNr integer not null, Name varchar (30) not null ); create table ProfDaten ( PersNr integer not null, Rang character (2), Raum integer ); create table AssiDaten ( PersNr integer not null, Fachgebiet varchar (30), Boss integer ); create view Professoren as select * from Angestellte natural join ProfDaten ; create view Assistenten as select * from Angestellte natural join AssiDaten ; Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 102
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 311 Sichten (Views) Realisierung der Generalisierung (Obertypen als Sicht) create table Professoren ( PersNr integer not null, Name varchar (30) not null, Rang character (2), Raum integer ); create table Assistenten ( PersNr integer not null, Name varchar (30) not null, Fachgebiet varchar (30), Boss integer ); create table AndereAnges ( PersNr integer not null, Name varchar (30) not null ); create view Angestellte as ( select PersNr, Name from Professoren ) union ( select PersNr, Name from Assistenten ) union ( select * from AndereAnges ); Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 103
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 311 Sichten (Views) Updates auf Sichten Problematisch: insert, update, delete auf eine Sicht e (nicht updatefähige Sichten) create view WieHartAlsPrüfer ( PersNr, Durchschnitt ) as select PersNr, avg ( Note ) from prüfen group by PersNr ; create view VorlesungenSicht as select Titel, SWS, Name from Vorlesungen, Professoren where gelesenvon = PersNr ; Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 104
Relationale Abfragesprachen 3 Datenabfragesprache 311 Sichten (Views) Updates auf Sichten Einschränkungen der update-fähigen Sichten in SQL auf: nur eine Basisrelation Schlüssel muss vorhanden sein keine Aggregatfunktionen, Gruppierung und Duplikateliminierung alle Sichten theoretisch änderbare Sichten in SQL änderbare Sichten Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 105
Relationale Abfragesprachen 4 Datenmanipulationssprache Datenmanipulationssprache Tupel Einfügen Einfügen von Tupeln in eine angelegte Tabelle Professoren ( PersNr : integer, Name : varchar (30), Rang : character (2), Raum : integer ) Einfügen der Professorin Curie: insert into Professoren values (2136, Curie, C4, 36); Einfügen mehrerer Professoren: insert into Professoren values (2125, Sokrates, C4, 226), (2126, Russel, C4, 232); Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 106
Relationale Abfragesprachen 4 Datenmanipulationssprache Datenmanipulationssprache Tupel Einfügen Das Ergebnis einer Anfrage in eine Tabelle eintragen: Eintragen aller Studenten zur Vorlesung Logik : hören ( MatrNr, VorlNr ) Studenten ( MatrNr, Name, Sem ) Vorlesungen ( VorlNr, Titel, SWS, PersNr ) insert into hören select MatrNr, VorlNr from Studenten, Vorlesungen where Titel = Logik ; Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 107
Relationale Abfragesprachen 4 Datenmanipulationssprache Datenmanipulationssprache Tupel Löschen Auflisten der zu löschenden Tupeln: Löschen des Herrn Kant aus der Professorentabelle: delete from Professoren values (2137, Kant, C4, 7); Lösche alle Tupel die eine Bedingung erfüllen: Löschen des Herrn Kant aus der Professorentabelle: delete from Professoren where PersNr =2137; delete from Professoren where PersNr < 2137; Nysret Musliu, Sebastian Skritek Seite 108