Il linguaggio SQL. Massimo Paolucci DIST Università di Genova. SQL: Structured Query Language

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1 1 Il linguaggio SQL Massimo Paolucci DIST Università di Genova SQL: Structured Query Language 2 Generalita Linguaggio di interrogazione per le basi di dati. Sviluppato presso i laboratori dell IBM a meta degli 70. Adottato dall ANSI (American National Standards Institute) come linguaggio standard per i Data Base Management System (DBMS) nel 1986.

2 SQL: Structured Query Language 3 Generalita SQL è un linguaggio relazionalmente completo SQL permette di definire, manipolare ed interrogare dati relazionali (unifica i linguaggi DDL, DML e QL) SQL è un linguaggio non procedurale SQL è costituito da un insieme di comandi relativamente ridotto C Language Program Query SQL 4 SW- O.S. HW File System Relational Data Base Management System (RDBMS) SW- O.S. File System HW File(s) File(s)

3 5 Caratteristiche di SQL Linguaggio non procedurale: si specifica su quali dati si vuole operare, non come fare ad operare Esegue operazioni su insiemi di righe e non su una riga per volta Contiene primitive per: Data Definition Language (DDL) creare, distruggere strutture dati Data Manipulation Language (DML) inserire, cancellare, modificare dati Query Language (QL) eseguire ricerche (interrogazioni) sui dati (selezioni, proiezioni, unioni) E un linguaggio mapping oriented una query è la richiesta di una relazione ottenuta definendo come combinare le relazioni disponibili per ottenere la risposta desiderata Un esempio 6 Due tabelle usate dall amministrazione di un azienda La relazione PERSONALE descrive le persone che lavorano nei dipartimenti dell azienda PERSONALE MATR NOME MANSIONE MGR DATA_ASS SALARIO DIPNO 7782 ROSSI MANAGER /3/ VERDI PRESIDENTE 1/1/ BIANCHI IMPIEGATO /1/ VIOLA VENDITORE /6/ BRUNI VENDITORE /7/ GRIGI VENDITORE /9/ GIALLI MANAGER /10/ NERI VENDITORE /3/ SCURI MANAGER /4/ CHIARI IMPIEGATO /9/ BIONDI ANALISTA /2/

4 Un esempio 7 La relazione DIPARTIMENTI descrive i dipartimenti. DIPARTIMENTI DIPNO DIPNOME CITTA' 10 CONTABILITA' GENOVA 20 RICERCA BOLOGNA 30 VENDITE MILANO DDL: Create Table 8 CREATE [TEMPORARY] TABLE nometabella ( nomeattributo dominio [(size)] [valoredidefault] [vincoli] {, nomeattributo dominio [(size)] [valoredidefault] [vincoli] } [altri vincoli] ) CREATE DOMAIN nomedominio AS tipodidato [valoredidefault] [vincoli] DEFAULT <valoregenerico USER NULL>

5 Tipi di Dato Elementari 9 SQL fornisce un insieme di tipi di dato (eventualmente espandibile) per la definizione dei dati nelle colonne: Carattere o testo Bit (anche stringa di bit) Tipi numerici (integer, smallint, real, float ) Data (tempo) Sui tipi e possibile definire un valore di default. Tipi di Dato Elementari 10 CHARACTER [VARYING] [(Lunghezza)] [CHARACTER SET NomeFamigliaCaratteri] BIT [VARYING] [(Lunghezza)] NUMERIC [(Precisione [, Scala])], DECIMAL [(Precisione [, Scala])] INTEGER, SMALLINT FLOAT [(Precisione)], REAL, DOUBLE PRECISION DATE, TIME [(Precisione)], TIMESTAMP [(Precisione)]

6 Data type Storage size Description 11 BINARY 1 byte per character Any type of data may be stored in a field of this type. No translation of the data (for example, to text) is made. How the data is input in a binary field dictates how it will appear as output. BIT 1 byte Yes and No values and fields that contain only one of two values. TINYINT 1 byte An integer value between 0 and 255. MONEY 8 bytes A scaled integer between 922,337,203,685, and 922,337,203,685, DATETIME (See DOUBLE) 8 bytes A date or time value between the years 100 and UNIQUEIDENTIFIER 128 bits A unique identification number used with remote procedure calls. REAL 4 bytes A single-precision floating-point value with a range of E38 to E-45 for negative values, E-45 to E38 for positive values, and 0. Data type Storage size Description 12 FLOAT 8 bytes A double-precision floating-point value with a range of E308 to E-324 for negative values, E-324 to E308 for positive values, and 0. SMALLINT 2 bytes A short integer between 32,768 and 32,767. (See Notes) INTEGER 4 bytes A long integer between 2,147,483,648 and 2,147,483,647. (See Notes) DECIMAL 17 bytes An exact numeric data type that holds values from through You can define both precision (1-28) and scale (0 - defined precision). The default precision and scale are 18 and 0, respectively. TEXT 2 bytes per character Zero to a maximum of 2.14 gigabytes. IMAGE As required Zero to a maximum of 2.14 gigabytes. Used for OLE objects. CHARACTER 2 bytes per character Zero to 255 characters.

7 Esempio: Create Table senza vincoli 13 Esempio: creare la tabella PERSONALE CREATE TABLE personale ( matr int, dipno smallint, nome char(20), mansione char(20), mgr int, data_ass date, salario numeric); Esempio: Create Table senza vincoli 14 Esempio: creare la tabella DIPARTIMENTI CREATE TABLE dipartimenti (dipno smallint, dipnome char(20), citta char(20));

8 Constraint: Vincoli nella Create Table 15 Single-field constraint: CONSTRAINT name {<PRIMARY KEY UNIQUE NOT NULL > REFERENCES foreigntable [(foreignfield1, foreignfield2)] [ON <DELETE UPDATE> <CASCADE SET NULL SET DEFAULT>]} I piu diffusi sono i vincoli di integrita referenziale (vincoli di riferimento). Per la loro definizione SQL mette a disposizione il vincolo di foreign key (chiave esterna). Constraint: Vincoli nella Create Table 16 NOT NULL (indica che il valore nullo non e ammesso). UNIQUE (indica che il valore corrispondente sia unico, cioe righe differenti non possono possedere gli stessi valori). PRIMARY KEY (chiave primaria - puo essere specificato una sola volta per ogni tabella. La definizione di PK non ammette il valore nullo!).

9 Constraint: Vincoli nella Create Table 17 Multiple-field constraint: CONSTRAINT nome { PRIMARY KEY (primary1[, primary2 [,...]]) UNIQUE (unique1[, unique2 [,...]]) NOT NULL (notnull1[, notnull2 [,...]]) FOREIGN KEY [NO INDEX] (ref1[, ref2 [,...]]) REFERENCES foreigntable [(foreignfield1 [, foreignfield2 [,...]])] [ON UPDATE CASCADE SET NULL] [ON DELETE CASCADE SET NULL]} Esempio: Create Table con vincoli 18 Esempio: creare la tabella DIPARTIMENTI CREATE TABLE dipartimenti (dipno smallint constraint pk1 primary key, dipnome char(20), citta char(20));

10 Esempio: Create Table con vincoli 19 Esempio: creare la tabella PERSONALE CREATE TABLE personale ( matr int constraint pluto primary key, dipno smallint constraint fk1 foreign key (dipno) references dipartimenti (dipno), nome char(20), mansione char(20), mgr int constraint fk2 references personale (matr), data_ass date, salario numeric); DDL: Drop Table 20 DROP TABLE tabella [RESTRICT CASCADE]; Esempio: distruggere la tabella PERSONALE DROP TABLE personale

11 DDL: Alter Table 21 ALTER TABLE table { ADD { COLUMN defattributo CONSTRAINT defvincolo] } ALTER { COLUMN nomeattributo < SET DEFAULT default DROP DEFAULT>} DROP { COLUMN nomeattributo CONSTRAINT nomevincolo } } DDL: Alter Table 22 Esempio: alterare la struttura della tabella PERSONALE ALTER TABLE personale drop constraint fk1 ALTER TABLE personale add column stato_civile char(20) ALTER TABLE personale drop column stato_civile Esempio: alterare la struttura della tabella DIPARTIMENTI ALTER TABLE dipartimenti alter column dipno char(20) not null

12 DML: Modificare il contenuto delle tabelle SQL fornisce dei comandi per la modifica dei dati nelle tabelle: inserimento o cancellazione di righe, cancellazione di una tabella, cancellazione di una colonna. 23 Multiple-record append query: INSERT INTO target [(field1[, field2[,...]])] [IN externaldatabase] SELECT [source.]field1[, field2[,...] FROM tableexpression DML: Modificare il contenuto delle tabelle Single-record append query: 24 INSERT INTO target [(field1[, field2[,...]])] VALUES (value1[, value2[,...]) UPDATE table SET field = newvalue WHERE criteria DELETE FROM table WHERE criteria

13 DML: Esempi 25 INSERT INTO personale VALUES ( 7782, ROSSI, MANAGER, 7839, 2450, 10 ) UPDATE personale SET salario = salario * 1,2 DELETE FROM personale QL: Select 26 SELECT [predicate] { * table.* [table.]field1 [AS alias1] [, [table.]field2 [AS alias2] [,...]]} FROM tableexpression [,...] [IN externaldatabase] [WHERE... ] [GROUP BY... ] [HAVING... ] [ORDER BY... ]

14 QL: I predicati di Select 27 SELECT [ ALL DISTINCT [TOP n [PERCENT]]] FROM table QL: La clausola Where di Select Permette di definire condizioni logiche AND congiunzione OR disgiunzione NOT negazione (...) parentesi 28 attraverso l uso di operatori quali = uguaglianza >= maggiore o uguale <= minore o uguale <> disuguaglianza IN inclusione BETWEEN... AND... intervallo numerico/data LIKE similitudine di testi

15 QL: La clausola Where - Esempi 29 Visualizzare il contenuto di una tabella SELECT * FROM PERSONALE; Proiettare campi di una tabella SELECT DIPNO, MANSIONE FROM PERSONALE; SELECT DISTINCT DIPNO, MANSIONE FROM PERSONALE; (vera PROJECT) Selezionare le righe di una tabella in base ad una condizione semplice (SELECT) SELECT * FROM DIPARTIMENTI WHERE DIPNO= 20 ; SELECT * FROM PERSONALE WHERE MANSIONE= VENDITORE ; QL: La clausola Where - Esempi Selezionare le righe di una tabella in base ad una condizione complessa (AND) SELECT * FROM PERSONALE WHERE MANSIONE= VENDITORE AND SALARIO >= 1300; 30 Selezionare le righe di una tabella in base ad una condizione complessa (OR) SELECT * FROM PERSONALE WHERE MANSIONE= VENDITORE OR SALARIO >= 1300;

16 QL: La clausola Where - Esempi Alcuni esempi 31 SELECT * FROM PERSONALE WHERE DIPNO <> 20 ; SELECT * FROM PERSONALE WHERE MANSIONE IN ( VENDITORE, IMPIEGATO ); SELECT * FROM PERSONALE WHERE MANSIONE NOT IN ( VENDITORE, IMPIEGATO ); SELECT * FROM PERSONALE WHERE SALARIO BETWEEN 2500 AND 4000; SELECT NOME, SALARIO FROM PERSONALE WHERE NOME LIKE G% ; QL: La clausola Where - Esempi 32 Selezionare le righe con un campo per cui non è specificato un valore (NULL) SELECT NOME FROM PERSONALE WHERE MGR IS NULL; viceversa SELECT NOME FROM PERSONALE WHERE MGR IS NOT NULL;

17 QL: La clausola Where - Esempi 33 Selezionare le righe di una tabella secondo un ordine specificato (ORDER BY) SELECT NOME FROM PERSONALE WHERE DIPNO= 20 ORDER BY NOME; SELECT NOME, SALARIO FROM PERSONALE ORDER BY SALARIO DESC; SELECT NOME, SALARIO FROM PERSONALE ORDER BY SALARIO,NOME; QL: La clausola Where - Esempi 34 Ridefinire il nome delle colonne con etichette (AS) SELECT NOME AS DIPENDENTE FROM PERSONALE; Calcolare espressioni in un query SELECT NOME, SALARIO*12 AS REDDITO_ANNUO FROM PERSONALE ORDER BY NOME;

18 QL: La clausola Where - Esempi 35 Alcune funzioni che si applicano su insiemi di record (group function): COUNT(*) conta il numero di record MAX(...), MIN(...) trova il massimo, minimo in una colonna AVG(...) calcola la media dei valori in una colonna SUM(...) somma i valori di una colonna SELECT SUM(SALARIO) FROM PERSONALE WHERE DIPNO= 10 ; QL: Le Join La JOIN senza condizioni: il prodotto cartesiano delle tabelle SELECT * FROM PERSONALE, DIPARTIMENTI; NOTA: il nome di un campo è univocamente identificato come Tabella.campo 36 La JOIN naturale SELECT * FROM PERSONALE, DIPARTIMENTI WHERE PERSONALE.DIPNO = DIPARTIMENTI.DIPNO; Eseguire una SELECT, JOIN e PROJECT relazionale con una sola SELECT SQL SELECT NOME, DIPNOME FROM PERSONALE, DIPARTIMENTI WHERE SALARIO>1500 AND PERSONALE.DIPNO = DIPARTIMENTI.DIPNO;

19 QL: Le Join 37 Definire etichette (alias) per i nomi delle tabelle SELECT NOME, DIPNOME FROM PERSONALE P, DIPARTIMENTI D WHERE P.DIPNO = D.DIPNO; La SELF-JOIN (unire la tabella con se stessa). Esempio: trovare il nome dei superiori di ciascun dipendente SELECT A.NOME AS Dipendente, B.NOME AS Superiore FROM PERSONALE A, PERSONALE B WHERE A.MGR = B.MATR; QL: Le Join 38 La TETA-JOIN: JOIN definita con condizioni generali Esempio: trovare chi guadagna più di Rossi SELECT A.NOME, A.SALARIO FROM PERSONALE A, PERSONALE B WHERE A.SALARIO>B.SALARIO AND B.NOME = ROSSI ;

20 QL: Outer e Inner Join Le Join effettuano un confronto fra una o piu colonne di una tabella e una o piu colonne in una o piu tabelle. 39 I tipi di join sono: INNER JOIN: vengono selezionate solo le righe del prodotto cartesiano per cui la condizione risulta vera. OUTER JOIN: ha il compito di mantenere tutte le righe che fanno parte di una o di entrambe le tabelle coinvolte (anche quando non ci sono corrispondenze). LEFT: esegue una INNER JOIN esteso con le righe della relazione che compare a sinistra nel join per le quali non esiste una corrispondente riga nella tabella di destra. RIGHT: esegue una INNER JOIN restituendo anche le righe escluse della relazione di destra. FULL: esegue una INNER JOIN restituendo anche le righe escluse di entrambe le relazioni. QL: Outer e Inner Join 40 SELECT nome_cliente, vendite.codice_cliente, quantità FROM clienti INNER JOIN vendite ON clienti.codice_cliente=vendite.codice_cliente Tabella Clienti Nome Cliente Codice_Cliente Adam Barr 1 Sean Chai 2 Eva Corets 3 Erin O Melia 4 Tabella Vendite Codice_Cliente Codice_Prodotto Quantità Tabella Risultati Nome_Cliente Codice_Cliente Quantità Adam Barr 1 15 Adam Barr 1 5 Erin O Melia 4 37 Eva Corets 3 11 Erin O Melia

21 QL: Outer e Inner Join 41 SELECT nome_cliente, vendite.codice_cliente, quantità FROM clienti LEFT JOIN vendite ON clienti.codice_cliente = vendite.codice_cliente Tabella Clienti Nome Cliente Codice_Cliente Adam Barr 1 Sean Chai 2 Eva Corets 3 Erin O Melia 4 Tabella Vendite Codice_Cliente Codice_prodotto Quantità Tabella Risultati Nome_Cliente Codice_Cliente Quantità Adam Barr 1 15 Adam Barr 1 5 Erin O Melia 4 37 Eva Corets 3 11 Erin O Melia Sean Chai NULL NULL QL: Outer e Inner Join FROM table1 [ LEFT RIGHT ] JOIN table2 ON table1.field1 compopr table2.field2 42 La OUTER-JOIN: unisce anche i record che non hanno corrispondenze Esempio: listare il nome di tutti i dipendenti con il nome dell eventuale superiore SELECT a.nome AS Dipendente, b.nome AS Capo FROM personale a LEFT JOIN personale b ON a.mgr=b.matr; LEFT (RIGHT) JOIN: i record della tabella di sinistra (destra) della condizione vengono uniti anche senza un corrispondente nella tabella di destra (sinistra).

22 QL: Le sub-query 43 Una sub-query è una query che contiene un altra query. Le sub-query si distinguono in: sub-query che ritornano un sola riga esempio: trovare chi guadagna più di Rossi SELECT NOME FROM PERSONALE WHERE SALARIO > (SELECT SALARIO FROM PERSONALE WHERE NOME = ROSSI ); QL: Le sub-query 44 sub-query che ritornano più righe esempio: trovare chi guadagna più di tutti quelli del dipartimento 20 SELECT NOME FROM PERSONALE WHERE SALARIO > ALL (SELECT SALARIO FROM PERSONALE WHERE DEPNO = 20 ); (ALL = tutti gli elementi; ANY = almeno un elemento)

23 QL: Le sub-query 45 sub-query il cui risultato dipende dalla query principale esempio: trovare chi guadagna più della media del proprio dipartimento SELECT NOME FROM PERSONALE A WHERE SALARIO > (SELECT AVG(SALARIO) FROM PERSONALE B WHERE B.DIPNO = A.DIPNO); è possibile inserire più sub-query in AND o OR tra loro è possibile inserire sub-query dentro altre sub-query QL: La clausola Group By 46 La clausola GROUP BY permette l indicazione di sottinsiemi di record della tabella su cui possono essere eseguite funzioni di gruppo. Esempi: - La somma di tutti gli stipendi SELECT SUM(SALARIO) FROM PERSONALE; - La somma degli stipendi per ciascun dipartimento SELECT DIPNO, SUM(SALARIO)FROM PERSONALE GROUP BY DIPNO; - La somma degli stipendi per ciascun dipartimento con più di 4 dipendenti SELECT DIPNO, SUM(SALARIO) FROM PERSONALE GROUP BY DIPNO HAVING COUNT(*)>4;

24 QL: La clausola Group By 47 la clausola WHERE agisce sui record prima della formazione dei gruppi la clausola HAVING agisce sui record dopo la formazione dei gruppi i gruppi si possono formare anche sulla base di più campi; ad esempio SELECT DIPNO, MANSIONE, COUNT(*) FROM PERSONALE GROUP BY DIPNO, MANSIONE; QL: Gli operatori d insieme 48 L operatore UNION permette di unire il risultato ottenuto da query distinte L operatore INTERSECT permette di intersecare il risultato ottenuto da query distinte L operatore EXCEPT permette di sottrarre il risultato ottenuto da query distinte