Элементы языка sql

История языка SQL

Увеличение объема и структурной сложности хранимых данных, расширение круга пользователей информационных систем привели к широкому распространению наиболее удобных и сравнительно простых для понимания реляционных (табличных) СУБД. Для обеспечения одновременного доступа к данным множества пользователей, нередко расположенных достаточно далеко друг от друга и от места хранения баз данных, созданы сетевые мультипользовательские версии СУБД. В них тем или иным путем решаются специфические проблемы параллельных процессов, целостности (правильности) и безопасности данных, а также санкционирования доступа. Совместная работа пользователей в сетях с помощью унифицированных средств общения с БД возможна только при наличии стандартного языка манипулирования данными, обладающего средствами для реализации перечисленных выше возможностей

Разрабатываемые в начале 80-х языки запросов можно отнести к двум классам:

1. Алгебраические языки, позволяющие выражать запросы средствами специализированных операторов, применяемых к отношениям (JOIN - соединить, INTERSECT - пересечь, SUBTRACT - вычесть и т.д.).

2. Языки исчисления предикатов представляют собой набор правил для записи выражения, определяющего новое отношение из заданной совокупности существующих отношений.

Разработка, в основном, шла в отделениях фирмы IBM (языки ISBL, SQL, QBE) и университетах США (PIQUE, QUEL). QUEL создавался для СУБД INGRES (Interactive Graphics and Retrieval System), которая была разработана в начале 70-х годов в Университете шт. Калифорния и сегодня входит в пятерку лучших профессиональных СУБД. Сегодня из всех этих языков полностью сохранились и развиваются QBE (Query-By-Example - запрос по образцу) и SQL, а из остальных взяты в расширение внутренних языков СУБД только наиболее интересные конструкции. SQL был разработан в 1974 году фирмой IBM для экспериментальной реляционной СУБД System R. После появления на рынке двух пионерских СУБД этой фирмы - SQL/DS (1981 год) и DB2 (1983 год) - он приобрел статус стандарта де-факто для профессиональных реляционных СУБД. В 1989 году SQL стал международным стандартом языка баз данных, а в 1992 году вышла вторая версия этого стандарта.

В данной главе рассматриваются элементы языка SQL (Structured Query Language). Первый международный стандарт SQL был принят в 1989 г. (SQL/89 или SQL1). Стандарт был принят ANSI (Американский Национальный Институт Стандартов) и ISO (международная организация по стандартизации). Следующая версия стандарта языка SQL принята в 1992 г. (Официальное название стандарта - Международный стандарт языка баз данных SQL (1992) (International Standart Database Language SQL), неофициальное название - SQL/92, или SQL-92, или SQL2). Документ, описывающий стандарт, содержит более 600 страниц. Рассмотрим только некоторые основные понятия языка. Далее был разработан SQL/99 или SQL3, принятый стандарт объектно-реляционного расширения SQL. Подмножества этого стандарта уже реализованы в коммерческих продуктах, включая Oracle V8 компании Oracle и DB2 корпорации IBM.

Язык SQL стал фактически стандартным языком доступа к базам данных. Все СУБД, претендующие на название «реляционные», реализуют тот или иной диалект SQL: SQL*Plus корпорации Oracle; Transact-SQL для СУБД Microsoft SQL Server и др. В диалектах язык может быть дополнен операторами процедурных языков программирования. Многие системы, не являющиеся реляционными, также имеют в настоящее время средства доступа к реляционным данным. Целью стандартизации является переносимость приложений между различными СУБД.

Нужно заметить, что в настоящее время, ни одна система не реализует стандарт SQL в полном объеме. Кроме того, во всех диалектах языка имеются возможности, не являющиеся стандартными. Таким образом, можно сказать, что каждый диалект - это надмножество некоторого подмножества стандарта SQL. Это затрудняет переносимость приложений, разработанных для одних СУБД, в другие СУБД.

Язык SQL оперирует терминами, несколько отличающимися от терминов реляционной теории, например, вместо «отношений» используются «таблицы» (см. таблицу 3.1) Стандарт языка SQL, хотя и основан на реляционной теории, но во многих местах отходит он нее. Например, отношение в реляционной модели данных не допускает наличия одинаковых кортежей, а таблицы (результаты применения запросов) в терминологии SQL могут иметь одинаковые строки. Имеются и другие отличия.

Язык SQL является реляционно-полным. Это означает, что любой оператор реляционной алгебры может быть выражен подходящим оператором SQL.

Имеются две формы языка SQL: интерактивный и вложенный. В интерактивной форме SQL любая введенная команда выполнится сразу же и можно увидеть результаты работы команды. Вложенный SQL состоит из команд SQL, встроенных внутрь программ, написанных на некотором другом языке (типа Visual Basic или С). В этой главе будет представлен SQL в интерактивной форме. Интерактивный SQL - это форма, наиболее полезная непрограммистам. Все что, рассмотрим относительно интерактивного SQL, в основном, применимо и к вложенной форме.

В настоящее время наибольшее распространение получили реляционные СУБД трех групп:

1. Мощные крупные коммерческие СУБД, ориентированные на хранение огромных объемов информации (от гигабайт). Наиболее известными СУБД в этой группе являются: Oracle (Oracle Corp.), Ingres (Computer Associates International), Sybase SQL server (Sybase Inc.).

2. Мобильные компактные свободно распространяемые СУБД, использование которых оправдано и для БД объемом всего лишь в десятки килобайт. К наиболее популярным СУБД этой группы относятся: PostgreSQL (организации PostgreSQL), mySQL (T.C.X. DataKonsult AB), Microsoft SQL Server (Microsoft).

3. Настольные персональные СУБД, ориентированные на простые варианты построения БД, решение менее сложных задач, на персональные компьютеры и, на меньшие объемы и сравнительно простую структуру данных. К настольным СУБД относятся: Access, входящая в состав пакета Microsoft Office и рассчитанная на одного пользователя; Visual FoxPro.

СУБД первых двух групп построены по принципу «клиент-сервер».

Структура языка SQL

Основу языка SQL составляют операторы, условно разбитые на несколько групп по выполняемым функциям. Можно выделить следующие группы операторов (перечислены не все операторы SQL):