Progettazione di Sistemi Informatici

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1 Progettazione di Sistemi Informatici OUTER JOIN e SUBQUERY Domenico Diacono Corso ADM Gennaio 2008

2 A che punto siamo Abbiamo visto la sintassi delle principali query SQL e delle istruzioni per l inserimento e la cancellazione dei dati. Sappiamo fare un INNER JOIN tra due tabelle, in corrispondenza di una relazione di FOREIGN KEY Ricarichiamo il DB di esempio.

3 INNER JOIN SELECT I.Nome, I.Sede, S.Citta FROM Imp I INNER JOIN Sedi S ON (I.Sede = S.Sede) WHERE I.Ruolo = Programmatore ; Nome Sede Citta Domenico S01 Milano Nicola S01 Milano Francesco S02 Bologna Angela S03 Milano La presenza di una FOREIGN KEY sul database è irrilevante. Sebbene forzi la coerenza dei dati è possibile farne a meno, delegando al software applicativo tale compito. L INNER JOIN nasce dalla LOGICA della query, non dalla struttura del DB!!

4 INNER JOIN L INNER JOIN restituisce le righe delle tabelle se trova il legame, altrimenti NON le mostra. Per capire meglio come funzionano i vari tipi di JOIN rimuoviamo la FOREIGN KEY dalla tabella imp, e immettiamo un paio di record relativi a due impiegati di una sede S04 non censita nella tabella Sedi

5 Modifiche al DB INSERT INTO imp (CodImp, Cognome, Nome, Sede) VALUES ('E009', 'Porpori','Giuseppe','S04'); ERROR 1452 (23000): Cannot add or update a child row: a foreign key constraint fails (`corsosql/imp`, CONSTRAINT `imp_ibfk_1` FOREIGN KEY (`Sede`) REFERENCES `sedi` (`Sede`) ON DELETE NO ACTION ON UPDATE CASCADE) ALTER TABLE imp DROP FOREIGN KEY imp_ibfk_1; INSERT INTO imp (CodImp, Cognome, Nome, Sede) VALUES ('E009', 'Porpori','Giuseppe','S04'); Query OK, 1 row affected (0.00 sec) INSERT INTO sedi (sede,responsabile,citta) VALUES ('S05','Castani','Bologna');

6 Contenuto del DB Cosa accade ora che esiste un record che si riferisce ad una sede non esistente, ed una sede senza impiegati? Attenzione: la situazione è ora inconsistente, dal punto di vista che avevamo adottato prima (un impiegato ha sempre una sede corrispondente nella tabella), ma potrebbe corrispondere ad una situazione valida nella realtà: è sempre il modello sottostante che determina la validità dei dati...

7 INNER JOIN SELECT I.Nome, I.Sede, S.Citta FROM Imp I INNER JOIN Sedi S ON (I.Sede = S.Sede) WHERE I.Ruolo = Programmatore ; Nome Sede Citta Domenico S01 Milano Nicola S01 Milano Francesco S02 Bologna Angela S03 Milano Come potete verificare la presenza dei due nuovi record non cambia l INNER JOIN. La logica che porta all uso di tale query non è cambiata: voglio sapere SOLO i nomi e la città di lavoro dei programmatori. Non mi interessano quindi i programmatori senza città... Che succede se nelle righe c è un valore NULL? Il NULL NON eguaglia alcun valore, tantomeno il NULL stesso., a meno che nella clausola di JOIN esplicita non si usi IS NULL o IS NOT NULL

8 OUTER JOIN Un OUTER JOIN non richiede che ogni record nella prima tabella ne abbia un altro nella seconda. La tabella che viene messa in OUTER JOIN conserva i suoi record, anche se non esiste un record corrispondente nella seconda tabella Gli OUTER JOIN si suddividono in LEFT, RIGHT e FULL, a seconda di quale tabella conservi le righe prive di match (sinistra, destra o entrambe) Non esiste nello standard SQL una notazione di OUTER JOIN implicita (nelle clausole WHERE)

9 LEFT OUTER JOIN Il risultato di un LEFT OUTER JOIN per le tabelle A e B contiene tutti i record della tabella sinistra (A), anche se NON esistono record corrispondenti nella tabella destra (B) Questo vuol dire che se la clausola ON non trova record corrispondenti nella tabella B, la riga ritornata avrà NULL in ogni colonna presa da B In altre parole un LEFT OUTER JOIN ritorna TUTTE le righe della tabella sinistra, più i valori corrispondenti nella tabella destra se esistono, altrimenti questi ultimi saranno NULL

10 LEFT OUTER JOIN SELECT I.Nome, I.Sede, S.Citta FROM Imp I LEFT OUTER JOIN Sedi S ON (I.Sede = S.Sede) WHERE I.Ruolo = Programmatore ; Nome Sede Citta Domenico S01 Milano Angela S03 Milano Nicola S01 Milano Francesco S02 Bologna Giuseppe S04 NULL La logica è: voglio sapere quali sono i programmatori, e nel caso in cui la sede abbia una città definita voglio sapere la città.

11 RIGHT OUTER JOIN SELECT I.Nome, I.Sede, S.Citta FROM Imp I RIGHT OUTER JOIN Sedi S ON (I.Sede = S.Sede); Nome Sede Citta Mario S01 Milano Domenico S01 Milano Maria S01 Milano Nicola S01 Milano Giovanni S02 Bologna Sabrina S02 Bologna Francesco S02 Bologna Angela S03 Milano NULL NULL Bologna

12 FULL OUTER JOIN In MySQL non è supportato direttamente, ma si può ottenere con una UNION SELECT I.Nome, I.Sede, S.Citta FROM Imp I LEFT JOIN Sedi S ON (I.Sede = S.Sede) WHERE I.Ruolo = Programmatore UNION SELECT I.Nome, I.Sede, S.Citta FROM Imp I RIGHT JOIN Sedi S ON (I.Sede = S.Sede) WHERE I.Sede IS NULL; Nome Sede Citta Domenico S01 Milano Angela S03 Milano Nicola S01 Milano Francesco S02 Bologna Giuseppe S04 NULL NULL NULL Bologna

13 JOIN tra più tabelle E possibile anche usare i JOIN tra più di due tabelle. In questo caso l operazione sarà logicamente suddivisa in più JOIN, ciascuno effettuato tra due tabelle; il risultato di ogni JOIN diventa una delle tabelle coinvolte nella JOIN successiva L ordine dipende dall ordine in cui sono elencate le tabelle e (a partire da MySQL 5.0.1) dall uso di parentesi FROM t1 JOIN t2 ON t1.col1=t2.col2 LEFT JOIN t3 ON t2.col3=t3.col3

14 Modifiche al DB Per i prossimi esempi usiamo il file: Scaricatelo, copiatelo sul desktop ed eseguite (Start->Esegui->cmd): Mysql u root p < DBDef2.txt Rispetto al precedente abbiamo aggiunto una sede e 3 nuovi impiegati, e ripristinato la FK

15 Subquery Oltre alla forma vista finora in SQL è possibile esprimere delle condizioni che si basano sul risultato di altre interrogazioni (dette subquery, o query innestate o query nidificate) Selezionare i codici degli impiegati delle sedi di Milano SELECT CodImp FROM imp WHERE Sede IN (SELECT Sede FROM sedi WHERE citta= Milano ) La subquery restituisce l insieme di sedi ( S01, S03 ) quindi la WHERE equivale a WHERE Sede IN ( S01, S03 );

16 Subquery scalari Gli operatori di confronto si possono usare solo se la subquery restituisce non più di un risultato Selezionare gli impiegati con lo stipendio minimo SELECT CodImp FROM imp WHERE Stipendio = (SELECT MIN(Stipendio) FROM imp) Selezionare il responsabile dell impiegato E001 SELECT Responsabile FROM sedi WHERE sede = (SELECT sede FROM imp WHERE CodImp= E001 );

17 Caso generale Se la subquery può restituire più di un valore allora si devono usare le forme 1. <operatore> ANY (almeno un valore) 2. <operatore> ALL (tutti i valori) Selezionare gli impiegati con stipendio minimo SELECT CodImp FROM imp WHERE stipendio <= ALL (SELECT Stipendio FROM imp)

18 Livelli multipli Una subquery può fare uso a sua volta di altre subquery. Il risultato si può a volte ottenere (ma non sempre) risolvendo a partire dal blocco più interno Selezionare gli impiegati che NON lavorano al progetto P02 SELECT CodImp FROM imp WHERE Sede IN (SELECT sede FROM sedi WHERE citta NOT IN (SELECT Citta FROM prog WHERE CodProg = P02 )); Attenzione perchè la query NON è equivalente a: WHERE sede IN (SELECT Sede FROM sedi,prog WHERE sedi.citta <> prog.citta AND prog.codprog = P02 );

19 Quantificatore esistenziale Mediante EXISTS (SELECT *...) è possibile verificare se il risultato di una subquery restituisce almeno una ennupla. Facendo uso di NOT EXISTS il predicato è vero se la subquery non restituisce alcuna ennupla. In entrambi i casi risultato non dipende dalla specifica ennupla riportata! Non è molto interessante... Ad esempio: SELECT sede FROM sedi WHERE EXISTS (SELECT * FROM imp WHERE ruolo= Programmatore );

20 Subquery correlate La subquery esistenziale diventa più interessante se fa riferimento a variabili definite nel blocco esterno... Selezionare le sedi che hanno almeno un programmatore SELECT sede FROM sedi S WHERE EXISTS (SELECT * FROM imp WHERE Ruolo = Programmatore AND Sede = S.sede); Il risultato della query innestata dipende dalla sede specifica, e la semantica quindi diventa: Per ogni ennupla del blocco esterno considera il valore di S.Sede e risolvi la query innestata Non è più possibile pensare che venga risolta prima la query interna e poi l esterna!

21 Unnesting E spesso possibile ricondursi ad una forma piatta, anche se non si tratta di cosa sempre ovvia. L esempio precedente si può scrivere: SELECT DISTINCT S.sede FROM sedi S, imp i WHERE S.sede= I.sede AND I.ruolo= programmatore Spesso è più semplice derivare la forma innestata dalla domanda posta... Si ricordi che in una subquery non si possono usare operatori insiemistici, e una subquery può comparire solo come operando destro.

22 Unnesting Con la negazione le cose tendono a complicarsi. Per trovare le sedi SENZA programmatori la forma innestata è immediata: SELECT S.sede FROM sedi S WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM imp WHERE Ruolo = Programmatore AND Sede = S.Sede); Ma nella forma piatta la query restituisce le sedi in cui lavora ALMENO un impiegato con ruolo diverso da programmatore: SELECT DISTINCT S.sede FROM sedi S JOIN Imp I ON (S.sede = I.sede) WHERE I.ruolo <> Programmatore ;

23 Unnesting Una soluzione piatta corretta (e + complessa) è: SELECT DISTINCT S.sede FROM sedi S LEFT JOIN Imp I ON (S.sede = I.sede ) AND (I.ruolo = Programmatore ) WHERE I.CodImp IS NULL; 1. Il JOIN restitusce tutte le sedi con i relativi impiegati nel ruolo di programmatore, comprese le sedi senza programmatori (OUTER JOIN) 2. La WHERE seleziona solo queste ultime sedi 3. E facile sbagliare: se avessi messo la selezione del ruolo nella where non avrei più avuto nulla: perchè?

24 Esercizio Sia dato il seguente schema relazionale: CD(int:NumCD, varchar(60):titolo, char(4):anno, float:prezzo) Traccia(NumCD, int:codicerec, int:trackno) Sessione(CodiceRec, varchar(60):titolocanzone, Anno) Compositore(varchar(60):NomeComp, CodiceRec) Cantante(varchar(60)NomeCant, CodiceRec) Un CD è fatto di n tracce, ed ogni traccia appartiene ad un CD Ogni traccia fa riferimento ad una sessione di registrazione La canzone registrata può avere definito un cantante ed un compositore, ma anche no...

25 Esercizio Scrivere le istruzioni per creare lo schema relazionale su MySQL, incluse PK e FK, in un nuovo database. Trovare le persone che hanno scritto e suonato canzoni il cui titolo inizia per D Trovare i titoli dei CD che contengono canzoni il cui anno di registrazione è sconosciuto Trovare le tracce del CD con numero di serie 3, fornendole in ordine di numero e indicando il cantante per le tracce per cui è definito