Булевы операторы

Основные Булевы операторы также распознаются в SQL. Выражения Буля — являются или верными, или неверными, подобно предикатам. Булевы операторы связывают одно или более верных/неверных значений и производят единственное верное/или/неверное значение. Стандартными операторами Буля, распознаваемыми в SQL, являются: AND, OR, и NOT.

Существуют другие, более сложные, операторы Буля (типа "исключенный или"), но они могут быть сформированы из этих трех простых операторов — AND, OR, NOT.

Как вы можете понять, Булева верная/неверная логика — основана на цифровой компьютерной операции; и фактически, весь SQL (или любой другой язык) может быть сведен до уровня Булевой логики.

Операторы Буля и как они работают:

AND берет два Буля (в форме A AND B) как аргументы и оценивает их по отношению к истине, верны ли они оба.

OR берет два Буля (в форме A OR B) как аргументы и оценивает на правильность, верен ли один из них.

NOT берет одиночный Булев (в форме NOT A) как аргументы и заменяет его значение с неверного на верное или верное на неверное.

Связывая предикаты с операторами Буля, вы можете значительно увеличить их возможности. Предположим вы хотите видеть всех заказчиков в San Jose которые имеют оценку (рейтинг) выше 200:

SELECT * FROM Customers WHERE city = 'San Jose' AND rating > 200;

Вывод для этого запроса показан на Рисунке 4.2. Имеется только один заказчик, который удовлетворяет этому условию.

=============== SQL Execution Log ============ | | | SELECT * | | FROM Customers | | WHERE city = 'San Jose' | | AND rating > 200; | | ============================================= | | сnum cname city rating snum | | ------ -------- -------- ---- ----- | | 2008 Cirneros San Jose 300 1007 | =============================================== Рисунок 4.2. Оператор SELECT использующий AND

Если вы же используете OR, вы получите всех заказчиков, которые находились в San Jose или (OR) которые имели оценку выше 200.

SELECT * FROM Customers WHERE city = 'San Jose' OR rating > 200;

Вывод для этого запроса показывается в Рисунке 4.3.

=============== SQL Execution Log ============ | SELECT * | | FROM Customers | | WHERE city = 'San Jose' | | OR rating > 200; | | ============================================= | | сnum cname city rating snum | | ----- ------- -------- ----- ------ | | 2003 Liu San Jose 200 1002 | | 2004 Grass Berlin 300 1002 | | 2008 Cirneros San Jose 300 1007 | =============================================== Рисунок 4.3. Оператор SELECT, использующий OR

NOT может использоваться для инвертирования значений Буля. Имеется пример запроса с NOT:

SELECT * FROM Customers WHERE city = 'San Jose' OR NOT rating > 200;

Вывод этого запроса показывается в Рисунке 4.4.

=============== SQL Execution Log ============ | SELECT * | | FROM Customers | | WHERE city = 'San Jose' | | OR NOT rating > 200; | | ============================================= | | cnum cname city rating snum | | ------ -------- ------ ----- ----- | | 2001 Hoffman London 100 1001 | | 2002 Giovanni Rome 200 1003 | | 2003 Liu San Jose 200 1002 | | 2006 Clemens London 100 1001 | | 2008 Cirneros San Jose 300 1007 | | 2007 Pereira Rome 100 1004 | =============================================== Рисунок 4.4. Оператор SELECT, использующий NOT

Все записи, за исключением Grass, были выбраны. Grass не был в San Jose, и его оценка была больше, чем 200, так что он потерпел неудачу при обеих проверках. В каждой из других строк встретился один или другой или оба критериев. Обратите внимание, что оператор NOT должен предшествовать Булеву оператору, чье значение должно измениться, и не должен помещаться перед реляционным оператором. Например, неправильным вводом оценки предиката будет:

rating NOT > 200

Он выдаст другую отметку. А как SQL оценит следующее?

SELECT * FROM Customers WHERE NOT city = 'San Jose' OR rating > 200;

NOT применяется здесь только к выражению city = 'San Jose', или к выражению rating > 200 тоже? Как и написано, правильный ответ будет прежним. SQL может применять NOT с выражением Буля только сразу после него. Вы можете получить другой результат при команде:

SELECT * FROM Customers WHERE NOT(city = 'San Jose' OR rating > 200);

Здесь SQL понимает круглые скобки как означающие, что все внутри них будет оцениваться первым и обрабатываться как единое выражение с помощью всего, что снаружи них (это является стандартной интерпретацией в математике). Другими словами, SQL берет каждую строку и определяет, соответствует ли истине равенство city = 'San Jose' или равенство rating > 200. Если любое условие верно, выражение Буля внутри круглых скобок верно. Однако, если выражение Буля внутри круглых скобок верно, предикат как единое целое неверен, потому что NOT преобразует верно в неверно и наоборот.

Вывод для этого запроса показывается в Рисунке 4.5.

=============== SQL Execution Log ============ | SELECT * | | FROM Customers | | WHERE NOT (city = 'San Jose' | | OR rating > 200); | | ============================================= | | cnum cname city rating snum | | ----- -------- ------- ----- ------ | | 2001 Hoffman London 100 1001 | | 2002 Giovanni Rome 200 1003 | | 2006 Clemens London 100 1001 | | 2007 Pereira Rome 100 1004 | =============================================== Рисунок 4.5. Оператор SELECT, использующий NOT и вводное предложение

Имеется намеренно сложный пример. Посмотрим, сможете ли вы проследить его логику (вывод показан в Рисунке 4.6):

SELECT * FROM Orders WHERE NOT ((odate = 10/03/1990 AND snum >1002) OR amt > 2000.00);

=============== SQL Execution Log ============== | SELECT * | | FROM Orders | | WHERE NOT ((odate = 10/03/1990 AND snum > 1002) | | OR amt > 2000.00); | | =============================================== | | onum amt odate cnum snum | | ------ -------- ---------- ----- ----- | | 3003 767.19 10/03/1990 2001 1001 | | 3009 1713.23 10/04/1990 2002 1003 | | 3007 75.75 10/04/1990 2004 1002 | | 3010 1309.95 10/06/1990 2004 1002 | ================================================= Рисунок 4.6. Полный (комплексный) запрос

Примечание. Для СУБД Interbase запрос должен быть изменен:

SELECT * FROM Orders WHERE NOT ((odate = CAST('10/03/1990' AS DATE) AND snum >1002) OR amt > 2000.00);

Несмотря на то, что Булевы операторы индивидуально просты, они не так просты, когда комбинируются в комплексное выражение.

Способ оценки Булева комплекса состоит в том, чтобы оценивать Булевы выражения, наиболее глубоко вложенные в круглых скобках, объединять их в единичное Булево значение, и затем объединять его с верхними значениями.

Имеется подробное объяснение того, как пример выше был вычислен. Наиболее глубоко вложенные выражения Буля в предикате — это odate = 10/03/1990 и snum > 1002 являются объединенными с помощью AND, формируя одно выражение Буля, которое будет оценено как верное для всех строк, в которых встретились оба эти условия. Это составное Булево выражение (которое мы будем называть Булево номер 1, или B1 для краткости) объединяется с выражением (amt) > 2000.00 (B2) с помощью OR, формируя третье выражение (B3), которое является верным для данной строки, если или B1 или B2 — верны для этой строки. B3 полностью содержится в круглых скобках, которым предшествует NOT, формируя последнее выражение Буля (B4), которое является условием предиката. Таким образом, B4, предикат запроса, — будет верен всякий раз, когда B3 неправилен. B3 — неправилен всегда, когда B1 и B2 — оба неверны. B1 неправилен для строки, если дата Заказа строки не 10/03/1990, или если значение snum не большее чем 1002. B2 неправилен для всех строк, значения суммы приобретений которых не превышает 2000.00. Любая строка со значением выше 2000.00 сделает B2 — верным; в результате B3 будет верен, а B4 нет. Следовательно, все эти строки будут удалены из вывода. Из оставшихся, строки, которые на 3 Октября имеют snum > 1002 (такие, как строки для onum 3001 на 3 Октября со snum = 1007), делают B1 верным, с помощью верного B3 и неверного предиката запроса. Они будут также удалены из вывода. Вывод показан для строк, которые оставлены.

Резюме

В этой главе вы значительно расширили ваше знакомство с предикатами. Теперь вы можете находить значения, которые связаны с данным значением любым способом — определяемым различными реляционными операторами. Вы можете также использовать операторы Буля AND и OR, чтобы много условий, каждое из которых автономно в предикатах, объединять в единый предикат. Оператор Буля NOT, как вы уже видели, может изменять значение условия или группы условий на противоположное.

Булевы и реляционные операторы могут эффективно управляться с помощью круглых скобок, которые определяют порядок, в котором операции будут выполнены. Эти операции применимы к любому уровню сложности, и вы поняли, как сложные условия могут создаваться из этих простых частей.

Теперь, когда мы показали, как используются стандартные математические операторы, мы можем перейти к операторам, которые являются исключительными в SQL. Это мы сделаем в Главе 5.