Brčko, Brčko Distrikt BiH. OSNOVE BAZA PODATAKA/UPRAVLJANJE BAZAMA PODATAKA Strukturirani jezik za upite - SQL

Transcription

1 empirica VISOKA ŠKOLA RAČUNARSTVA I POSLOVNIH KOMUNIKACIJA Brčko, Brčko Distrikt BiH OSNOVE BAZA PODATAKA/UPRAVLJANJE BAZAMA PODATAKA Strukturirani jezik za upite - SQL Studijski program: Inţenjerska informatika/poslovna informatika Ak.god /2014. Nastavno osoblje Predavač mr.sci. Asmir Butković asmir.butkovic@empirica.ba Asistent Selma Krajinović, magistar elektrotehnike selma.krajinovic@empirica.ba Dinko Demirović, dipl.ing.el. dinko.demirovic@empirica.ba Samira Mujkić, dipl.ing.el. samira.mujkic@empirica.ba ECTS: 6/7 Predavanja: 45/40 Auditorne vježbe: 15 Laboratorijske vježbe: 15 Studijski program: INI/POI 1

2 Sadržaj Strukturirani jezik za upite - SQL (Data Manipulation Language) o SELECT naredba o WHERE klauzula o Klauzula DISTINCT o Klauzula TOP o Sortiranje zapisa o NULL vrijednosti o Agregatne funkcije o Klauzule GROUP BY i HAVING Strukturirani jezik za upite - SQL SQL (Stuctiured Query Language) je standardni relacioni upitni jezik (ANSI - American National Standards Institute - standard). Ovaj jezik se koristi za pristup i manipulaciju sistemima za upravljanje bazom podataka (DBMS - DataBase Management System), što najčešće podrazumjeva čitanje i izmjenu podataka u različitim bazama podataka. SELECT NAZIV FROM PREDMET SQL Server Komunikacija sa RDBMS korištenjem SQL 2

3 Strukturirani jezik za upite - SQL Osnovne karakteristike SQL-a: 1. Jednostavnost i jednobraznost pri korišćenju Tabela (relacija) se kreira jednom izvršnom naredbom. Odmah po kreiranju tabela je raspoloživa za korišćenje. Svi podaci memorisani su u tabelama i rezultat bilo koje operacije se logički prikazuje u obliku tabele 2. Mogućnost interaktivnog i klasičnog (aplikativnog) programiranja Koristeći SQL dobijaju se odgovori na trenutne, unaprijed nepredviđene zahtjeve ili se SQL blokovi "ugrađuju" u klasični viši programski jezik (Java, C#, C++, VB) omogućujući klasičnu obradu gde korisnik same aplikacije najčešće uopšte nije ni svjestan da koristi SQL. 3. Neproceduralnost (tj. proceduralnost u minimalnom stepenu) SQL je u velikoj meri neproceduralan jer definiše ŠTA, a ne KAKO: koji podaci se žele, koje tabele se referenciraju i koji uslovi treba da budu ispunjeni, bez precizne specifikacije procedure za dobijanje željenih podataka. Strukturirani jezik za upite - SQL Osnovne karakteristike SQL-a: SQL omogućava pristup bazi podataka SQL je jedan od ANSI standardnih računarskih jezika SQL može da izvršava upite nad bazom podataka SQL može da prikazuje podatke iz baze podataka SQL može da unosi nove podatke u bazu podataka SQL može da obriše postojeće zapise iz baze podataka SQL može da izmjeni podatke u bazi podataka 3

4 Strukturirani jezik za upite - SQL SQL podrţava dva reţima rada sa BP: Interaktivni: korisnik zadaje jednu po jednu SQL naredbu, preko tastature a rezultati se prikazuju na monitoru, pristup BP je ograničen jedino pravima korisnika Programski: korisnik pokreće program u kome su ugrađene SQL naredbe, pristup BP je ograničen pored prava korisnika i sadržajem programa koji se pokreće. Strukturirani jezik za upite - SQL SQL je jezik: u početku osmišljen kao upitni jezik tj., kao jezik koji omogućuje pisanje samostalnih naredbi koje traže neki sadržaj iz baze podataka. Kasnije je SQL postao jezik kojim je moguće ne samo pretraživati podatke u bazi, nego i kreiratiti i mijenjati podatke i metapodatke (strukturu i ograničenja). nije jezik namijenjen klasičnom programiranju, iako je u proceduralnom SQL-u moguće pisati procedure, pa i funkcije. Piše se u obliku komandi (statement), pri čemu se svaka komanda izvodi kao cjelina odnosno kao program. kažemo da je deklarativan jezik potrebno je specificirati (deklarisati) što želimo, ali ne i detaljno navesti proceduru postizanja rezultata. 4

5 Strukturirani jezik za upite - SQL SQL komande se sastoje od više elemenata: o Klauzule to su ključne riječi preuzete iz engleskog jezika koje imaju tačno određeno značenje u komandi. o Izrazi su kombinacija identifikatora, operatora i konstanti koji daju jednu vrijednost određenog tipa. o Operatori su oznake koje predstavljaju operaciju nad operandima u nekom izrazu. o Identifikatori su oznake atributa, tabela, varijabli i ostalih objekata. o Konstante su konstantne vrijednosti bilo kojeg tipa (tekst, broj,...). Strukturirani jezik za upite - SQL Upiti i komande za aţuriranje u okviru -a su: o SELECT prikaz podataka iz baze o UPDATE izmene podataka u bazi o DELETE brisanje podataka iz baze o INSERT INTO ubacivanje novih podataka u bazu 5

6 Strukturirani jezik za upite - SQL Najvaţniji iskazi u DDL-u su: o CREATE DATABASE kreiranje nove baze o ALTER DATABASE izmena baze o CREATE TABLE kreiranje tabele o ALTER TABLE izmena tabele o DROP TABLE brisanje tabele o CREATE INDEX kreiranje indeksa (ključ za pretragu) o DROP INDEX brisanje indeksa Strukturirani jezik za upite - SQL Istorijat SQL-a: teorijske osnove dao E. F. Codd u svom radu A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks : da koncept relacionog modela dopušta razvoj univerzalnog jezika za manipulisanje podacima baziranog na primjeni relacione algebre tvorac Chamberlin, IBM istraživačka laboratorija. U početku se zvao SEQUEL (Structured English QUEry Language) i predstavljao programski interfejs (API) za RSUBP Sistem R kraj prve etape usavršavanja SQL-a. Usvojen prvi standard SQL-a pod nazivom SQL revizijom prethodnog standarda, standardizacijom karakteristika koje se odnose na integritet baze podataka i povezivanje sa klasičnim programskim jezicima, nastao standard SQL nova revizija standarda, šest puta veća od prve verzije, poznata pod nazivom SQL-92 ili SQL standard SQL:1999 ili SQL3. Uključeni koncepti objektne tehnologije, mehanizam trigera, rekurzija i proceduralana proširenja. 6

7 Strukturirani jezik za upite - SQL Istorijat SQL-a: standard SQL:2003. Uvodi neke XML osobine, window funkcije, sandardizovane sekvence i kolone sa automatski generisanim vrednostima standard SQL:2006. Nastavak povezivanja XML-a (extensible Markup Language) i SQL-a: definiše se pravac importovanja, čuvanja i manipulasanja XML podacima u SQL bazi, kao i predstavljanje konvecionalnih SQL podataka u XML formi standard SQL:2008. Proširuje delovanje ORDER BY klauzule. Uvodi naredbu TRUNCATE i INSTEAD OF trigere (okidače) standard SQL:2011 iz decembra Novi tipovi window argregatnih funkcija, mogućnost korišćenja izlaza INSERT, UPDATE, DELETE ili MERGE naredbe kao izvedenih tabela u novom SQL upitu,... Strukturirani jezik za upite - SQL Sintaksa SQL-a: Sintaksa je skup pravila po kojima se elementi jezika pravilno kombinuju. SQL je case insenstive što znači da upiti nisu osjetljivi na mala I velika slova i to se odnosi na kompletan SQL kod koji napišemo osim na nizove znakova koje označavamo s jednostrukim navodnicima - 'niz znakova'. Nizovi znakova jesu osjetljivi na mala i velika slova i tu treba paziti. Jednostruki navodnici se koriste za stringove. 7

8 Strukturirani jezik za upite - SQL Komentari u SQL-u: Komentari su objašnjenja čitaocu SQL upita i nemaju nikakvog uticaja na njegovo izvršavanje. SQL Server podržava dva tipa komentara: o -- (double hyphens) - sve što se nalazi desno od ova dva karaktera smatra se komentarom. Ovakav komenar se može nalaziti na kraju programskog reda ili sam činiti programski red. o /*... */ (forward slash-asterisk character pairs) - komentar ima lijevu i desnu granicu, pa se može nalaziti bilo gdje u redu (na početaku, u sredini ili na kraju). Tekst komentara ne smije sadržati parove karaktera /* i */. SELECT naredba: Pregled podataka se u SQL jeziku vrši pomoću naredbe SELECT. Osnovna SELECT naredba: SELECT * FROM imetabele; SELECT identifikuje koje kolone. FROM identifikuje iz koje tabele. Oznaka * u kodu označava da želimo prihvatiti sve kolone iz tražene tabele. Primjer: Da bi smo izvršili pregled svih podataka iz tabele PREDMET iskoristićemo najosnovniji oblik naredbe SELECT: SELECT * FROM PREDMET 8

9 Rezultat upita: SELECT naredba: Identična naredba (tj. naredba sa identičnim rezultatom) u ovom slučaju bi bila: SELECT ID, NAZIV, PRED, AV,LV, ETCS, SEMESTAR, PROF_ID FROM PREDMET Ukoliko želimo da iz prikaza izbacimo kolone PRED, AV,LV, ETCS, potrebno je samo da ih izostavimo iz liste kolona: u ovom slučaju bi bila: SELECT ID, NAZIV, SEMESTAR, PROF_ID FROM PREDMET 9

10 WHERE klauzula: Ova klauzula se koristi za zadavanje određenog uslova koji zapis mora da ispuni da bi ušao u rezultat: SELECT * FROM tabela WHERE neki_uslov Primjer: SELECT * FROM PREDMET WHERE PRED=50 Operatori u Where klauzuli: Operatori u Where klauzuli, pored standardnih operatora poređenja (=,>,<,<>,>=,<=) mogu biti i logički: AND, OR i NOT. Također se primjenjuju i operatori BETWEEN (za definiranje raspona ili intervala vrijednosti), IN (zamjenjuje višestruku primjenu operatora OR) i LIKE (omogućava pretraživanje na osnovu uzorka). SELECT * FROM PREDMET WHERE AV > 30 10

11 >,<,<>,>=,<=: SELECT * FROM PREDMET WHERE PRED=50 SELECT * FROM PREDMET WHERE PRED>30 AND PRED<=40 Operatori poređenja =,>,<,<>,>=,<= Demo 11

12 BETWEEN: SELECT * FROM PREDMET WHERE PRED BETWEEN 20 AND 35 U Transact SQL-u, BETWEEN-AND predstavlja zatvoreni interval, tj. uključuje rubne vrijednosti. IN: SELECT * FROM PREDMET WHERE PRED IN (20,35,45) IN se koristi da prikaže zapise koje pripadaju skupu vrijednosti (ovo je zamjena za više OR klauzula) 12

13 Klauzula LIKE: Klauzula LIKE omogućuje pretraživanje na osnovu "UZORKA" odnosno dobijanje informacija i kada ne znamo potpun naziv (tj. vrijednost) odredjenog atributa tipa character. Ona koristi dva specijalna karaktera ("%","_") sa sljedećim značenjem: o "%" predstavlja string od 0 ili više karaktera o "_" predstavlja poziciju jednog karaktera. SELECT * FROM STUDENT WHERE IME='ADMIr' "%": SELECT * FROM STUDENT WHERE IME LIKE'AD%' SELECT * FROM STUDENT WHERE IME LIKE'%A' 13

14 "_": SELECT * FROM STUDENT WHERE PREZIME LIKE'Gr_ić' SELECT * SELECT * FROM STUDENT WHERE IME LIKE'Al ' FROM STUDENT WHERE IME LIKE'Al ' "% i "_": SELECT * FROM STUDENT WHERE IME LIKE'%R' SELECT * FROM STUDENT WHERE PREZIME LIKE'%OVIĆ' SELECT * FROM STUDENT WHERE IME LIKE'%R' AND PREZIME LIKE'%OVIĆ' SELECT * SELECT * FROM STUDENT WHERE PREZIME LIKE' kić' FROM STUDENT WHERE PREZIME LIKE' kić' 14

15 Rezultat: SELECT * FROM Settlement SELECT * FROM Settlement WHERE Name LIKE 'A%' Klauzula LIKE Demo 15

16 Klauzula DISTINCT: Ova klauzula se koristi za eliminisanje duplih zapisa iz prikaza: SELECT IME FROM STUDENT SELECT DISTINCT IME FROM STUDENT Klauzula TOP: Ova klauzula se koristi za ograničavanje broja zapisa koji ulaze u rezultat bez obzira da li su ispunili eventualni uslov. SELECT TOP 4 * FROM STUDENT 16

17 Sortiranje zapisa: Jedna od osnovnih potreba prilikom prihvatanja podataka je sortiranje istih. Na samom kraju svakog upita možemo dodati ORDER BY operator te navesti redoslijed atributa po kojima se sortira. Postoje dvije metode sortiranja: uzlazno - ASC (od ASCending: A-Z, 0-besk.) i silazno - DESC (od DESCending: Z-A, besk.-0). SELECT * FROM Municipality SELECT * FROM Municipality ORDER BY Name SELECT * FROM Municipality ORDER BY Name DESC SELECT * FROM Municipality ORDER BY fk_canton ASC, Name ASC SELECT * FROM Municipality ORDER BY fk_canton, Name DESC Rezultat: SELECT * FROM Municipality SELECT * FROM Municipality ORDER BY Name SELECT * FROM Municipality ORDER BY fk_canton, Name DESC 17

18 NULL vrijednosti: NULL u bazama služi za vrijednosti u kojima nema podatka. SELECT * FROM PREDMET WHERE AV=NULL Operator IS NULL se koristi za ispitivanje da li je vrijednost nekog atributa postavljena na NULL vrijednost. SELECT * FROM PREDMET WHERE AV IS NULL Operator IS NULL: SELECT * FROM PREDMET WHERE AV IS NULL OR PRED IS NULL 18

19 DISTINCT, ORDER BY, IS NULL Demo Agregatne funkcije: Agregatne funkcije preslikavaju skup vrijednosti jedne kolone (obično izvedene tabele) u skalarnu vrijednost. Pod izvedenom tabelom ovde se podrazumjeva rezultat primjene logičkog izraza iz WHERE linije na tabele iz FROM linije. Mada je SQL i bez agregatnih funkcija dovoljan za pretraživanje svakog pojedinačnog podatka iz baze podataka (relaciono je kompletan), bez mehanizma agregatnih funkcija on ne omogućuje izražavanje praktičnih i često potrebnih upita tipa "Koliko ima? " SQL podržava agregatne funkcije COUNT, SUM, AVG, MAX i MIN, sa sljedećim značenjem: o COUNT broj vrijednosti u koloni o SUM zbir vrijednosti u koloni o AVG srednja vrijednost u koloni o MAX najveća vrijednost u koloni o MIN najmanja vrijednost u koloni. 19

20 Funkcija COUNT: Funkcija COUNT definisana je nad kolonama bilo kog tipa. Ona ima dva oblika: o COUNT (*) - nalazi broj n-torki u grupi o COUNT (atribut) - nalazi NOT-NULL vrijednosti kolone SELECT Count(Name) FROM Municipality WHERE fk_canton=1 UID Name fk_canton 1 Banovići 3 2 Banja Luka 11 3 Bihać 1 4 Bijeljina 2 5 Bileća 16 6 Kozarska Dubica Count(Name) 8 Funkcija COUNT: SELECT * FROM PREDMET 20

21 Funkcija COUNT: SELECT Count(*) FROM PREDMET Prebrojavaju vrste (a ne vrijednosti kolone) SELECT Count(PRED) FROM PREDMET Primjenjuju samo na ne- NULL vrijednosti SELECT Count(DISTINCT PRED) FROM PREDMET Eliminiše duplikate u koloni argumentu Funkcija SUM: SUM (atribut) - izračunava ukupnu vrijednost SELECT Sum(LV) FROM PREDMET SELECT Sum(DISTINCT LV) FROM PREDMET SELECT Sum(LV) FROM PREDMET WHERE SEMESTAR=1 21

22 Funkcija AVG: AVG (atribut) - izračunava srednju vrijednost SELECT AVG(PRED),AVG(AV),AVG(LV),AVG(ETCS) FROM PREDMET SELECT AVG(PRED),AVG(AV),AVG(LV),AVG(ETCS) FROM PREDMET WHERE SEMESTAR=2 Funkcija MAX : MAX (atribut) - nalazi maksimalnu vrijednost SELECT MAX(PRED) FROM PREDMET WHERE SEMESTAR=1 SELECT MAX(PRED) FROM PREDMET WHERE SEMESTAR=3 22

23 Funkcija MIN: MIN (atribut) - nalazi minimalnu vrijednost SELECT MIN(PRED) FROM PREDMET WHERE SEMESTAR=1 SELECT MIN(PRED) FROM PREDMET WHERE SEMESTAR=3 COUNT, SUM, AVG, MAX, MIN Demo 23

24 Operator grupisanja: Klauzula GROUP BY se koristi za grupisanje podataka koji se dobijaju kao rezultat upita, a klauzula HAVING se koristi za selekciju određenih grupa koje su već kreirane GROUP BY klauzulom. SELECT * FROM Municipality Operator grupisanja: Klauzula GROUP BY ima zadatak da omogući grupisanje vrsta u rezultujućoj tabeli na osnovu zajedničkih vrijednosti. Time se povećava vrijednost funkcija agregacije jer se u kombinaciji sa GROUP BY klauzulom mogu primjenjivati na grupe vrsta, a ne samo na čitavu rezultujuću tabelu. SELECT * FROM Municipality 24

25 Potrebno je voditi računa, da ukoliko ne postoji GROUP BY klauzula, u SELECT klauzuli nije moguće kombinovati funkcije agregacije sa imenima kolona. U nastavku je dat SQL upit koji NE MOŢE DA SE IZVRŠI i koji će dovesti do POJAVE GREŠKE. SELECT Count(Name),fk_Canton FROM Municipality Ovaj upit je moguć samo uz upotrebu GROUP BY klauzule. U nastavku je dat pravilan SQL upit. SELECT fk_canton, Count(Name) FROM Municipality GROUP BY fk_canton 25

26 Grupisanje: Name fk_canton Bihać 1 Cazin 1 Velika Kladuša 1 Buţim 1 Bosanska Krupa 1 Bosanski Petrovac 1 Ključ 1 Sanski Most 1 Odţak 2 Orašje 2 Domaljevac-Šamac 2 Ţivinice 3 Čelić SELECT Count(Name),fk_Canton FROM Municipality GROUP BY fk_canton fk_canton Count(Name) Klauzulu GROUP BY je moguće primjeniti istovremeno na veći broj kolona. Pri tome su kriterijumi za formiranje grupa zajedničke vrijednosti u specificiranim kolonama. Prilikom formiranja grupa vodi se računa i o redoslijedu po kome su kolone za grupisanje navedene (kao da se formiraju grupe sa podgrupama u okviru njih). SELECT SEMESTAR, ETCS, Count(NAZIV) FROM PREDMET GROUP BY SEMESTAR, ETCS ORDER BY 1,2 26

27 Klauzula HAVING: Prilikom korištenja klauzule GROUP BY, sve kolone koje su navedene u klauzuli SELECT, a na koje nije primjenjena neka funkcija agregacije, MORAJU BITI NAVEDENE U GROUP BY KLAUZULI. U suprotnom SQL upit neće moći da se izvrši. Klauzula HAVING omogućava filtriranje rezultata dobijenih korišćenjem GROUP BY klauzule. HAVING je sličan WHERE klauzuli! Zadatak: Koristeći tabelu Municipality kreirati upit koji kao rezultat daje broj opština po kantonima, ali samo za kantone od 1 do 10 i one kantone koji imaju manje ili jednako 5 opština u svom sastavu. (ISPITNI ZADATAK) 27

28 Rješenje: SELECT fk_canton, Count(Name) FROM Municipality WHERE fk_canton BETWEEN 1 AND 10 GROUP BY fk_canton HAVING Count(Name)<=5 Klauzule GROUP BY i HAVING je moguće kombinovati sa WHERE klauzulom. Pri tome treba voditi računa o redosljedu izvršavanja! Redosljed je sljedeći: SELECT FROM WHERE GROUP BY HAVING ORDER BY 28

29 Pitanja 29