🗊Презентация Реляционные операторы и язык sql

РЕЛЯЦИОННЫЕ ОПЕРАТОРЫ И ЯЗЫК SQL Лекция 3

Основные определения

ОГРАНИЧЕНИЯ ЦЕЛОСТНОСТИ ДАННЫХ База данных поддерживает следующие виды ограничений: 1) PRIMARY KEY 2) UNIQUE 3) FOREIGN KEY 4) CHECK, 5) NOT NULL

Основные определения

Типы связей

В университете учатся студенты Иванов, Петров и Сидоров. Лекции им читают преподаватели Пушников, Цыганов и Шарипов, причем известны следующие факты: В университете учатся студенты Иванов, Петров и Сидоров. Лекции им читают преподаватели Пушников, Цыганов и Шарипов, причем известны следующие факты: Пушников читает лекции по алгебре и базам данных, соответственно, 40 и 80 часов в семестр. Цыганов читает лекции по геометрии, 50 часов в семестр. Шарипов читает лекции по алгебре и геометрии, соответственно, 40 и 50 часов в семестр. Студент Иванов посещает лекции по алгебре у Шарипова и по базам данных у Пушникова. Студент Петров посещает лекции по алгебре у Пушникова и по геометрии у Цыганова. Студент Сидоров посещает лекции по геометрии у Цыганова и по базам данных у Пушникова.

Множество преподавателей Множество преподавателей = {Пушников, Цыганов, Шарипов}. Множество предметов = {Алгебра, Геометрия, Базы данных}. Множество студентов = {Иванов, Петров, Сидоров}. Упорядоченная тройка тогда и только тогда принадлежит отношению , когда преподаватель x читает лекции по предмету y в количестве n часов в семестр.

Упорядоченная тройка , когда студент z посещает лекции по предмету y у преподавателя x. Упорядоченная тройка , когда студент z посещает лекции по предмету y у преподавателя x.

Реляционная алгебра

Потенциальные ключи Каждый кортеж должен обладать свойством уникальности (свойством уникальности в пределах отношения могут обладать отдельные атрибуты или группы атрибутов- потенциальные ключи). Подмножество атрибутов K отношения R будем называть потенциальным ключом, если выполнено: Свойство уникальности - в отношении не может быть двух различных кортежей, с одинаковым значением K. Свойство неизбыточности - никакое подмножество в K не обладает свойством уникальности.

отношение имеет, по крайней мере, один потенциальный ключ. отношение имеет, по крайней мере, один потенциальный ключ. если никакой атрибут или группа атрибутов не являются потенциальным ключом, то, в силу уникальности кортежей, все атрибуты вместе образуют потенциальный ключ. потенциальный ключ, состоящий из одного атрибута, называется простым, а из нескольких - составным. отношение может иметь несколько потенциальных ключей: один из потенциальных ключей объявляется первичным, а остальные - альтернативными.

Восемь реляционных операторов Теоретико-множественные операторы: Декартово произведение Объединение Пересечение Вычитание Специальные реляционные операторы: Выборка Проекция Соединение Деление

Отношение состоит из двух частей - заголовка отношения и тела отношения. Отношение состоит из двух частей - заголовка отношения и тела отношения. Количество атрибутов называется степенью отношения. Тело отношения состоит из кортежей. Количество кортежей отношения называется мощностью отношения.

Декартово произведение

Декартово произведение

Декартово произведение

Декартово произведение

Отношения, совместимые по типу Отношения совместимы по типу, если они имеют идентичные заголовки, а именно: Отношения имеют одно и то же множество имен атрибутов, т.е. для любого атрибута в одном отношении найдется атрибут с таким же наименованием в другом отношении, Атрибуты с одинаковыми именами определены на одних и тех же доменах.

Объединение отношений Объединением двух совместимых по типу отношений А и В называется отношение с тем же заголовком, что и у отношений А и В, и телом, состоящим из кортежей, принадлежащих А или В, или обоим отношениям. Синтаксис операции объединения:

Объединение отношений

Пересечение отношений Пересечением двух совместимых по типу отношений А и В называется отношение с тем же заголовком, что и у отношений А и В, и телом, состоящим из кортежей, принадлежащих одновременно обоим отношениям А и В. Синтаксис операции пересечения:

Пересечение отношений

Вычитание отношений Вычитанием двух совместимых по типу отношений А и В называется отношение с тем же заголовком, что и у отношений А и В, и телом, состоящим из кортежей, принадлежащих отношению А и не принадлежащих отношению В. Синтаксис операции вычитания:

Вычитание отношений

Выборка

Выборка

Выборка

Трехзначная логика (3VL)

Проекция

Проекция

Соединение

Соединение Тэта-соединение Эквисоединение Естественное соединение Внешнее соединение

Тэта-соединение

Экви-соединение

Естественное соединение

Естественное соединение

Внешнее соединение Типы внешних соединений: левое внешнее соединение - внутреннее соединение + строки левой таблицы, которым нет соответствия в правой таблице; правое внешнее соединение - внутреннее соединение + строки правой таблицы, которым нет соответствия в левой таблице; полное внешнее соединение - внутреннее соединение и строки правой таблицы, которым нет соответствия в левой таблице, и строки правой таблицы, которым нет соответствия в левой таблице.

Внешнее соединение

Внешнее соединение

Деление

Деление

ЯЗЫК SQL Structured Query Language (SQL)— это непроцедурный язык, используемый для формулировки запросов к данным в большинстве современных СУБД и являющийся индустриальным стандартом (ANSI, ISO) Существует много его диалектов Операторы языка делятся на группы

ОПЕРАТОРЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАННЫХ (DATA DEFINITION LANGUAGE DDL): CREATE создает объект БД; ALTER изменяет объект; DROP удаляет объект;

ОПЕРАТОРЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОСТУПА К ДАННЫМ (DATA CONTROL LANGUAGE DCL): GRANT предоставляет пользователю (группе) разрешения на определенные операции с объектом; REVOKE отзывает ранее выданные разрешения;

ОПЕРАТОРЫ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНЗАКЦИЯМИ (TRANSACTION CONTROL LANGUAGE, TCL) COMMIT применяет транзакцию; ROLLBACK откатывает все изменения, сделанные в контексте текущей транзакции; SAVEPOINT делит транзакцию на более мелкие участки, применяется для отметки логических точек разрыва в границах транзакции; SET TRANSACTION начинает транзакцию и определяет ее поведение.

ОПЕРАТОРЫ МАНИПУЛЯЦИИ ДАННЫХ (DATA MANIPULATION LANGUAGE DML): SELECT считывает данные, удовлетворяющие заданным условиям; INSERT добавляет новые данные; UPDATE изменяет существующие данные; DELETE удаляет данные;

Порядок выполнения оператора SELECT

Порядок обработки элементов оператора SELECT FROM -Определяются имена используемой таблицы или нескольких таблиц. WHERE – накладывается условие отбора данных. GROUP BY – образуются группы строк, имеющие одинаковые значения в указанном столбце. HAVING – накладывается условие на отбор сгруппированных строк. SELECT – определяются столбцы, которые нужно отобразить в результате. ORDER BY – отобранные данные сортируются по указанным столбцам.

Порядок выполнения оператора SELECT Шаг 1 (FROM). Вычисляется прямое декартовое произведение всех таблиц, указанных в обязательном разделе FROM. Шаг 2 (WHERE). Для каждой строки из таблицы A вычисляется условное выражение, приведенное в разделе WHERE. Только те строки, для которых условное выражение возвращает значение TRUE, включаются в результат.

Порядок выполнения оператора SELECT Шаг 3 (GROUP BY). Строки таблицы, полученной на втором шаге, группируются в соответствии со списком группировки, приведенным в разделе GROUP BY. К группам можно применять функции агрегирования. Если раздел GROUP BY опущен, то сразу переходим к шагу 4.

Порядок выполнения оператора SELECT Шаг 4 (HAVING). Если в операторе SELECT присутствует раздел HAVING, то группы, не удовлетворяющие условному выражению, приведенному в разделе HAVING, исключаются. Если раздел HAVING опущен, то сразу переходим к шагу 5.

Порядок выполнения оператора SELECT Шаг 5(ORDER BY ) . Упорядочение результатов запроса по нескольким полям с возрастанием или убыванием (ORDER BY… ASC (DESC)). SELECT PD.PNUM, PD.DNUM, PD.VOLUME FROM PD ORDER BY DNUM; ASC (с возрастанием ) по умолчанию

Что такое подзапрос? Подзапросы в зависимости от элементов в предложении WHERE: могут не возвращать ни одного или возвращать несколько элементов (начинаются с IN, оператора сравнения, ANY, ALL); возвращать единственное значение (с оператора сравнения); представлять собой тест на существование (EXISTS)

Предикаты, используемые в условии отбора c WHERE

Оператор LIKE

Что такое подзапрос?

Примеры выполнения SELECT SELECT * FROM CUSTOMERS WHERE RATING >ALL(SELECT RATING FROM CUSTOMERS WHERE CITY='ROME' )

Примеры выполнения SELECT SELECT * FROM CUSTOMERS WHERE RATING >ANY(SELECT RATING FROM CUSTOMERS WHERE CITY='ROME' )

Примеры выполнения SELECT SELECT * FROM CUSTOMERS WHERE RATING >SOME(SELECT RATING FROM CUSTOMERS WHERE CITY='ROME' )

Примеры выполнения SELECT

Восемь реляционных операторов в SQL Теоретико-множественные операторы: Объединение Union Пересечение Intersect Вычитание Minus Декартово произведение Cross join Специальные реляционные операторы: Выборка where Проекция Соединение inner join, outer join Деление exists

Union

Union

Intersect

Minus

Join Существует три типа join-выражений: cross join; inner join; outer join;

Cross join

Соединение Inner join Join … using on (…); Natural join; Outer join Right join | Left join | Full join … on () …;

Inner join Inner join необходим для получения только тех строк, для которых существует соответствие записей главной таблицы и присоединяемой.

Outer join Outer join может быть left, right и full (слово outer обычно опускается); Конструкция join располагается сразу после select-выражения. ... join_type join table_name on condition … join_type - тип join-выражения (left, right и full ), table_name - имя таблицы, которая присоединяется к результату, condition - условие объединения таблиц.

Outer join В случае с Left join из главной таблицы будут выбраны все записи, даже если в присоединяемой таблице нет совпадений, то есть условие condition не учитывает присоединяемую (правую) таблицу. Right join отображает все строки удовлетворяющие правой части условия condition, даже если они не имеют соответствия в главной (левой) таблице Full outer join необходим для отображения всех возможных комбинаций строк из нескольких таблиц, это объединение результатов left и right join.

Outer join

Деление

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!