SQL - язык структурированных запросов

ОБЯЗАТЕЛЬНОДЛЯ НОВИЧКОВ

Разработчику Аналитику Тестировщику
Архитектору Инженеру

Основы SQL

Что такое SQL?

★ SQL (Structured Query Language) – язык структурированных запросов для работы с реляционными (табличными) базами данных. Это не язык программирования, это декларативный язык – мы говорим «что нужно сделать», а СУБД сама решает, «как это сделать».

---

Возможности SQL

Какие возможности предоставляет SQL?

• создавать, изменять и удалять таблицы, поля, ограничения;
• организовать данные в понятную, согласованную и контролируемую структуру;
• хранение информации с гарантией целостности: каждое значение соответствует своей структуре, типу и ограничениям;
• добавлять, изменять, удалять и извлекать данные по заданным условиям;
• выбирать данные на основе условий, связей между таблицами, агрегатных функций;
• обеспечение связи «один-к-одному», «один-ко-многим», «многие-ко-многим»;
• выполнение операций в рамках транзакций: всё либо выполняется целиком, либо откатывается;
• определять, кто может читать, писать, изменять или управлять данными;
• вычисление сумм, средних, максимумов, группировок, подсчёт уникальных значений и другие статистические операции;
• создавать виртуальные таблицы, которые представляют собой результат сложного запроса;
• выполнять промежуточные вычисления внутри одного запроса или сессии.

Интересный факт

Изначально, для того чтобы люди могли запрашивать данные из баз на английском языке, вместо написания сложных программ, Дональд Чэмберлин и Рэймонд Бойс в 1970 году разработали SEQUEL (Structured English Query Language), но оказалось – SEQUEL уже был зарегистрирован торговой маркой авиакомпании, поэтому название сократили до SQL.

---

Как работает SQL?

Пример запроса:

SELECT name FROM users WHERE age > 25;

В SQL данные хранятся в таблицах, словно в Excel, и эти таблицы связаны между собой. То есть, база – это совокупность таблиц. В одной базе может быть много таблиц, где одна может хранить в себе сведения о пользователях, другая о городах, третья о продуктах, четвертая о заказах, и так далее. Каждая таблица хранит информацию об одном типе сущности. И они могут быть между собой связаны:

На примере выше есть две таблицы – Вопросы и Categories. В Вопросы есть CategoryId, которая связана с Id в таблице Categories. Так данные могут разделяться, организовывая структуру и связывая таблицы между собой.

Диаграмма таких связей называется Entity Relationship Diagram - ERD.

Таблица Categories

Id	Name
1	Наука
2	Literature

Таблица Вопросы

Id	CategoryId	Question
1	1	Что такое гравитация?
2	2	Кто написал «Гамлета»?

Вот SQL как раз обеспечивает такую связь и это главное отличие реляционных БД - реляции (relations), что означает «связи».

---

Таблицы в SQL

Таблицы состоят из:

1. ★ Строк (records, не путать со строковым типом данных) – отдельные записи (к примеру, один пользователь = 1 строка).
2. ★ Столбцов (fields) – поля, это свойства записей (имя, возраст, email).
3. ★ Ключей – уникальных полей, которые связывают таблицы между собой (на примере выше это CategoryId и Id):
   • id для Вопросы, и id для Categories будут первичными ключами (Primary Key, PK), определяющий её связь с другими;
   • CategoryId для Вопросы будет внешним ключом (Foreign Key, FK), определяющий связь с определённой таблицей.

Таким образом, можно определить что есть какие-то виды ключей, так?

---

Ключи

Первичный ключ - это уникальный идентификатор для каждой строки (записи) в таблице. Он должен быть уникальным (никакие две строки не могут иметь одинаковое значение первичного ключа), не может быть пустым (NULL) и обязательно должен иметь значение.

В таблице может быть только один первичный ключ.

Внешний ключ - это поле (или набор полей) в одной таблице, которое ссылается на первичный ключ другой таблицы. Используется для установления связей между таблицами. Что-то вроде указателя, но в качестве «стрелки» использует идентификатор. Он может содержать повторяющиеся значения (к примеру, автор может иметь несколько книг, а значит, в таблице с книгами внешний ключ, указывающий на id автора будет совпадать). Он может быть NULL, если это разрешено, и обеспечивает целостность ссылок.

Суперключ - это любой набор атрибутов (столбцов), который однозначно идентифицирует каждую строку в таблице. Суперключ может содержать лишние атрибуты (то есть не все его части необходимы для уникальности).

Первичный ключ — это минимальный суперключ (то есть суперключ без лишних атрибутов). К примеру, id уникален, а значит однозначно идентифицирует строку, и является суперключом.

Имя, например, может быть не уникальным, поэтому не является суперключом. А вот {id, Имя} будет уже уникальной комбинацией, а значит - суперключ. Но уникальность обеспечивается именно id, а «Имя» теперь избыточно. Это называется суперключ с избыточностью.

Поэтому можно сказать, что суперключом является любое описание, по которому мы точно найдём нужную запись.

---

Поле

Поле — это один столбец в таблице, представляющий определённый атрибут (характеристику) сущности. Каждое поле имеет имя, тип данных и ограничения. Поле иногда называют атрибутом. Важно не путать со строкой (записью), которая представляет собой одну сущность.

Если приводить в пример Excel-таблицы, то:

• Таблица - отдельный лист;
• Поле - заголовое столбца;
• Запись - одна строка в таблице.

---