Оптимизация запросов SQL

      В конце 2003 г. был  принят и опубликован новый вариант  международного стандарта SQL:2003. Многие специалисты считали, что в варианте стандарта, следующем за SQL:1999, будут всего лишь исправлены неточности SQL:1999. Но на самом деле, в SQL:2003 специфицирован ряд новых и важных свойств, часть из которых мы затронем в этом курсе.

      Претерпела  некоторые изменения общая организация стандарта. Стандарт SQL:2003 состоит из следующих частей:

• 9075-1, SQL/Framework;
• 9075-2, SQL/Foundation;
• 9075-3, SQL/CLI;
• 9075-4, SQL/PSM;
• 9075-9, SQL/MED;
• 9075-10, SQL/OLB;
• 9075-11, SQL/Schemata;
• 9075-13, SQL/JRT;
• 9075-14, SQL/XML.

      Части 1-4 и 9-10 с необходимыми изменениями остались такими же, как и в SQL:1999 (разд. 7.4). Часть 5 (SQL/Bindings) перестала существовать; соответствующие спецификации включены в часть 2. Раздел части 2 SQL:1999, посвященный информационной схеме, выделен в отдельную часть 11. Появились две новые части – 13 и 14. Часть 13 полностью называется «SQL Routines and Types Using the Java Programming Language» («Использование подпрограмм и типов SQL в языке программирования Java»). Появление такой части стандарта оправдано повышенным вниманием к языку Java со стороны ведущих производителей SQL-ориентированных СУБД. Наконец, последняя часть SQL:2003 посвящена спецификациям языковых средств, позволяющих работать с XML-документами в среде SQL.

      Текущее состояние процесса стандартизации языка SQL отражает текущее состояние технологии SQL-ориентированных баз данных. Ведущие поставщики соответствующих СУБД (сегодня это компании IBM, Oracle и Microsoft) стараются максимально быстро реагировать на потребности и конъюнктуру рынка и расширяют свои продукты все новыми и новыми возможностями. Очевидна потребность в стандартизации соответствующих языковых средств, но процесс стандартизации явно не поспевает за происходящими изменениями.

 

      2 Основные определения  и состав языка SQL

      2.1. Основные определения языка SQL

      SQL (обычно произносимый как "СИКВЭЛ" или "ЭСКЮЭЛЬ") символизирует  собой Структурированный Язык  Запросов. Это - язык, который дает  возможность создавать и работать  в реляционных базах данных, являющихся  наборами связанной информации, сохраняемой в таблицах. Информационное пространство становится более унифицированным. Это привело к необходимости создания стандартного языка, который мог бы использоваться в большом количестве различных видов компьютерных сред.

      Стандартный язык позволит пользователям, знающим один набор команд, использовать их для создания, нахождения, изменения и передачи информации - независимо от того, работают ли они на персональном компьютере, сетевой рабочей станции, или на универсальной ЭВМ.

         Стандарт SQL определяется ANSI (Американским Национальным Институтом Стандартов) и в данное время также принимается ISO (Международной Организацией по Стандартизации).

      Однако, большинство коммерческих программ баз данных расширяют SQL без уведомления ANSI, добавляя различные особенности в этот язык, которые, как они считают, будут весьма полезны. Иногда они несколько нарушают стандарт языка, хотя хорошие идеи имеют тенденцию развиваться и вскоре становиться стандартами "рынка" сами по себе в силу полезности своих качеств.⁴

      2.2. Состав языка SQL

      Язык  SQL предназначен для манипулирования данными в реляционных базах данных, определения структуры баз данных и для управления правами доступа к данным в многопользовательской среде. Поэтому, в язык SQL в качестве составных частей входят:

• язык манипулирования данными (Data Manipulation Language, DML)
• язык определения данных (Data Definition Language, DDL)
• язык управления данными (Data Control Language, DCL).

      Это не отдельные языки, а различные  команды одного языка.

      Язык  манипулирования данными используется, как это следует из его названия, для манипулирования данными в таблицах баз данных. Он состоит из 4 основных команд:

      SELECT       (выбрать)

      INSERT       (вставить)

      UPDATE       (обновить)

      DELETE       (удалить).

      Язык  определения данных используется для  создания и изменения структуры  базы данных и ее составных частей - таблиц, индексов, представлений (виртуальных  таблиц), а также триггеров и  сохраненных процедур. Основными  его командами являются:

      CREATE DATABASE       (создать базу данных)  

      CREATE TABLE       (создать таблицу)  

      CREATE VIEW       (создать виртуальную таблицу)  

      CREATE INDEX       (создать индекс)  

      CREATE TRIGGER      (создать триггер)

      CREATE PROCEDURE      (создать сохраненную процедуру)  

      ALTER DATABASE       (модифицировать базу данных)  

      ALTER TABLE       (модифицировать таблицу)  

      ALTER VIEW       (модифицировать виртуальную таблицу)  

      ALTER INDEX       (модифицировать индекс)  

      ALTER TRIGGER      (модифицировать триггер)  

      ALTER PROCEDURE      (модифицировать сохраненную процедуру)  

      DROP DATABASE       (удалить базу данных)  

      DROP TABLE       (удалить таблицу)  

      DROP VIEW       (удалить виртуальную таблицу)  

      DROP INDEX       (удалить индекс)  

      DROP TRIGGER      (удалить триггер)  

      DROP PROCEDURE      (удалить сохраненную процедуру).  

      Язык  управления данными используется для  управления правами доступа к  данным и выполнением процедур в  многопользовательской среде. Более  точно его можно назвать "язык управления доступом". Он состоит  из двух основных команд:

      GRANT       (дать права)

      REVOKE       (забрать права) 

      С точки зрения прикладного интерфейса существуют две разновидности команд SQL:

• интерактивный SQL
• встроенный SQL

      Интерактивный SQL используется в специальных утилитах (типа WISQL или DBD), позволяющих в интерактивном режиме вводить запросы с использованием команд SQL, посылать их для выполнения на сервер и получать результаты в предназначенном для этого окне.

      Встроенный SQL используется в прикладных программах, позволяя им посылать запросы к серверу и обрабатывать полученные результаты, в том числе комбинируя set-ориентированный и record-ориентированный подходы.⁵

 

      3 Основные команды языка SQL

 

      В самой простой форме команда SELECT просто инструктирует БД, чтобы извлечь  информацию из таблицы. Пример команды:

        SELECT список столбцов таблицы

        FROM  имя таблицы

      Другими словами, эта команда просто выводит  все данные из таблицы. Вот объяснение каждой части этой команды:

      SELECT ключевое слово, которое сообщает  базе данных, что эта команда  - запрос. Все запросы начинаются этим словом с последующим пробелом.

      Дальше  идет список столбцов из таблицы, которые выбираются запросом. Любые столбцы, не перечисленные здесь, не будут включены в вывод команды. Это, конечно, не значит, что они будут удалены или их информация будет стёрта из таблиц, ведь запрос не воздействует на информацию в таблицах; он только показывает данные.

      FROM ключевое слово, подобное SELECT, которое должно быть представлено в каждом запросе. Оно сопровождается пробелом и именем таблицы, используемой в качестве источника информации

      Естественно, запрос такого характера не обязательно  будет упорядочивать вывод любым  указанным способом. Та же самая  команда, выполненная с теми же самыми данными, но в другое время, не сможет вывести тот же самый заказ. Обычно строки обнаруживаются в том порядке, в котором они найдены в таблице, поскольку этот порядок произволен. Это не обязательно будет тот порядок, в котором данные вводились или сохранялись.

      С тех пор как SQL использует точку  с запятой, чтобы указывать конец команды, большинство программ SQL обрабатывают возврат каретки (через нажатие Возврат или клавиши ENTER ) как пробел.

      Если  необходимо вывести все столбцы  таблицы, не обязательно писать все  имена столбцов, звёздочка (*) может  применяться для вывода полного списка столбцов следующим образом:       SELECT *  FROM Sales;

      INSERT INTO имя таблицы

       [( имя столбца.,..)] выражение запроса

       | конструктор значений таблицы

       | {DEFAULT VALUES};

      Данный  оператор вносит одну или более строк  в таблицу, имя которой указано в операторе. Вставляемые строки являются результатом исполнения запроса (выражение для которого определено в операторе) или представляют собой конструкторы значений строк из списка конструкторов значений таблицы. Эти строки должны относиться к тому же типу данных, что и столбцы, в которые они вносятся. Если в один из столбцов нельзя записать значение по умолчанию (например, когда установлено ограничение NOT NULL, но не определено никаких других значений), то выполнение оператора INSERT будет прервано. Если же не будет указан список имен столбцов, то во все столбцы таблицы должны быть занесены значения, предусмотренные в операторе INSERT. Количество и порядок имен столбцов в списке должны соответствовать количеству и порядку имен столбцов, полученных в результате запроса.⁶

      В качестве таблицы может выступать  представление. В этом случае представление  должно быть обновляемым, а новые  строки вставляются в базовую  таблицу, содержащую данные, на основе которых построено представление (так называемую основную "таблицу-лист'). Для представления может быть определено предложение WITH CHECK OPTION, которое будет ограничивать заносимые значения. В действительности может быть несколько уровней представлений "на пути" к базовой таблице, и если они помечены как WITH CASCADED CHECK OPTION, то оператор INSERT может быть отвергнут при нарушении условий какого-то из них

      Если  текущий тип транзакции (TRANSACTION MODE) определен как READ ONLY (только чтение), таблица должна быть временной, иначе оператор INSERT будет отвергнут.

      Заносимые в таблицу течения можно определять непосредственно в конструкторе значений таблицы (в качестве элементов  которого могут использоваться переменные или параметры, передаваемые приложениями) или получать в результате запроса  к уже существующей в базе данных информации.

        Пример:

      Данный  оператор заносит строку в таблицу  people, используя конструктор значений таблицы.

      INSERT INTO people (ID_num. Iname, fname, city)

      VALUES (1023, 'Blanco', Mercedes', 'Barcelona') 

      UPDATE [DatabaseName1!]TableName1  
          SET Column_Name1 = eExpression1  
          [, Column_Name2 = eExpression2 ...]  
          WHERE FilterCondition1 [AND | OR FilterCondition2 ...]]

      Где UPDATE  задает таблицу, в которой необходимо обновить записи.

      Аргумент  DatabaseName1! задает имя содержащей таблицу базы данных, отличной от текущей. Это имя необходимо указывать, когда база данных, которой принадлежит таблица, не является текущей. Восклицательный знак (!) служит разделителем между именем базы и именем таблицы базы данных.

SET Column_Name1 = eExpression1   
[, Column_Name2 = eExpression2

      Задает  обновляемые столбцы и их новые  значения. Если предложение WHERE опущено, каждая строка одного столбца обновляется одним и тем же значением. WHERE FilterCondition1 [AND | OR FilterCondition2 ...]]

      Определяет, какие записи следует обновлять. Условие FilterCondition задает критерий, которому должны удовлетворять обновляемые записи. Можно включить сколько угодно условий фильтрования, объединяя их операторами AND и OR. Можно также использовать оператор NOT, инвертирующий значение логического выражения, и функцию EMPTY(), проверяющую, является ли поле пустым.⁷