SQL. Structured Query Language 1974: SEQUEL by IBM 1981: SQL by IBM : SQL ISO 9075:1992 SQL:1999 SQL:2003

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1 SQL Structured Query Language 1974: SEQUEL by IBM 1981: SQL by IBM : SQL ISO 9075:1992 SQL:1999 SQL:2003

2 SQL Il linguaggio SQL è stato originariamente dichiarativo, diventando nel tempo sempre più procedurale (ovvero non specifica le sequenze di operazioni da compiere per ottenere il risultato). Integra al suo interno le 3 sotto-famiglie di linguaggi DDL, DML e DCL. Il modello si basa su tabelle, non più su relazioni. SQL adotta la logica a 3 valori introdotta nell algebra relazionale: vero, falso, sconosciuto (null).

3 Database Sailor(Sid, Sname, Srate, Sage) Boat(Bid, Bname, Bcolor) Rent(Sid, Bid, date) Sid Sname Srate Sage 22 Popeye Soldini Rusty Lubber 2 22 Bid Bname Bcolor 129 Sealion red 72 Alinghi red 313 Bathtub blu Sid Bid Rdate

4 SELECT select [all distinct] <attrib expr> [[as] <alias>] [, <attrib expr> [[as] <alias>] ] from <tabella> [[as] <alias>] [, <tabella> [[as] <alias>] ] [where <condizione>] clausola where target list clausola from Seleziona le tuple del prodotto cartesiano tra le tabelle della clausola from che rendono vera la clausola where ed esegue la proiezione sugli attributi della target list.

5 SELECT: esempi Proiezione 1. select Sid, Sname from Sailor 2. select distinct Bcolor from Boat 3. select Sage/Srate as Ratio from Sailor Sid Sname 22 Popeye 18 Soldini 7 Rusty 28 Lubber Bcolor red blu Ratio

6 SELECT: esempi Selezione tutti gli attributi select * from Sailor where Sname = Popeye condizione di selezione (predicato locale) operatori di confronto: Sid Sname Srate Sage =, >, <, <>, >=, <= 22 Popeye 9 56 Proiezione e selezione select Bname from Boat where Bcolor = red or Bid > 100 Bname Sealion Alinghi Bathtub operatori logici: OR, AND, NOT

7 SELECT: esempi prodotto cartesiano select Sailor.*, Boat.* from Sailor, Boat In caso di ambiguità i nomi degli attributi sono prefissati dalle tabelle di origine Sid Sname Srate Sage Bid Bname Bcolor 22 Popeye Sealion red 18 Soldini Sealion red 7 Rusty Sealion red 28 Lubber Sealion red 22 Popeye Alinghi red

8 SELECT: esempi join naturale select Sailor.Sid as Sid, Sname, Srate, Sage, Bid, Rdate from Sailor, Rent where Sailor.Sid = Rent.Sid predicato di join Sid Sname Srate Sage Bid Rdate 22 Popeye Soldini Lubber

9 SELECT: esempi theta-join select Bname from Boat, Rent where Rent.Bid > Boat.Bid Bname Sealion Alinghi Sealion Alinghi

10 SELECT: esempi join complessi select Sname, Bname from Sailor, Boat, Rent where Sailor.Sid = Rent.Sid and Rent.Bid = Boat.Bid and not (Bcolor = blu and Rdate > ) Sname Popeye Soldini Bname Alinghi Bathtub self-join select S.Sname as S1, S.Sname as S2 from Sailor S, Sailor S where S.Srate > S.Srate S1 S2 Popeye Soldini Popeye Rusty Popeye Lubber Soldini Rusty......

11 SELECT: esempi select [all distinct] <attrib expr> [[as] <alias>] [, <attrib expr> [[as] <alias>] ] from <tabella> [[as] <alias>] [TipoJoin] join <tabella> [[as] alias] on <condizione> [where <condizione>] predicato locale predicato di join TipoJoin: inner (default) right outer left outer full outer inner indica il theta-join classico il qualificatore outer è opzionale

12 SELECT: esempi join naturale full join select Sailor.Sid as Sid, Sname, Srate, Sage, Bid, Rdate from Sailor join Rent on Sailor.Sid = Rent.Sid select Sailor.Sid as Sid, Sname, Srate, Bid, Rdate from Sailor full join Rent on Sailor.Sid = Rent.Sid Sid Sname Srate Bid Rdate 22 Popeye Soldini Lubber Rusty 6 NULL NULL

13 SELECT: funzioni di gruppo count( < * [ [ distinct all ] attributi ] > ) Esempi: select count(*) as Num_righe from Sailor Num_righe 4 select count(distinct Bcolor) as Num_colori from Boat Num_colori 2 NOTA: nella target list possono coesistere attributi e funzioni di gruppo, a condizione che gli attributi siano specificati nella clausola GROUP BY!

14 SELECT: funzioni di gruppo sum( [ distinct all ] <attrib/expr> ) Altre funzioni di gruppo: avg, min, max. Esempi: 1. select sum(srate) as Somma_rate from Sailor where Sage > select avg(sage) as Eta_media from Sailor 3. select min(sage) as Eta_minima from Sailor where Srate > 6 Somma_rate 25 Eta_media Eta_minima 38 NOTA: nella target list possono coesistere attributi e funzioni di gruppo, a condizione che gli attributi siano specificati nella clausola GROUP BY!

15 SELECT: altri operatori like select Bname from Boat where Bname like A% select Sname from Sailor where Sname like P _ Bname Alinghi Sname Popeye is [not] null select Bid from Boat where Bname is not null Bid

16 SELECT: altri operatori between select Sname from Sailor where Srate between 6 and 9 Sname Popeye Soldini Rusty in select Sid from Sailor where Sname in ( Popeye, Soldini ) Sid 22 18

17 SELECT: clausola di ordinamento order by <attrib> [ asc desc ] [, <attrib> [ asc desc ] ] select * from Boat order by Bname Bid Bname Bcolor 72 Alinghi red 313 Bathtub blu 129 Sealion red select * from Boat order by Bcolor desc, Bid Bid Bname Bcolor 72 Alinghi red 129 Sealion red 313 Bathtub blu

18 SELECT: clausola GROUP BY group by <attrib> [, <attrib> ] select Bcolor, max(bid) as Max_Bid from Boat group by Bcolor Bcolor Max_Bid red 129 blu 313 select Sage, avg(srate) as rate_medio from Sailor group by Sage Sage rate_medio NOTA: nella target list possono coesistere attributi e funzioni di gruppo, a condizione che gli attributi siano specificati nella clausola GROUP BY!

19 SELECT: clausola HAVING having <condizione> select max(bid) from Boat group by Bcolor having max(bid) > 150 max(bid) 313 select Sage, avg(srate) from Sailor group by Sage having count(*) > 2 Sage avg(srate) NOTA: la clausola having si applica solo a funzioni di gruppo!

20 SELECT: esempi where + group by + having I passo: si selezionano le tuple che superano la clausola where II passo: si raggruppano le tuple selezionate in base alla clausola group by III passo: si calcola il risultato solo per i gruppi che soddisfano la clausola having Esempio select Srate, avg(sage) from Sailor where Sage > 45 group by Srate having min(srate) < 7 Srate avg(sage) 6 63

21 Altri operatori union (unione): <comando_select> union [all] <comando select> select Sid from Rent union all select Sid from Sailor where Sage < 25 Sid senza all: unione insiemistica con all: unione con duplicati

22 Altri operatori except (differenza): <comando_select> except [all] <comando select> select Sid from Rent except select Sid from Sailor where Sage < 25 Sid senza all: differenza insiemistica con all: differenza con duplicati - Entrambe le query devono includere lo stesso numero di colonne, nello stesso ordine. - I tipi di dati devono essere compatibili.

23 Altri operatori intersect (intersezione): <comando_select> intersect [all] <comando select> select Sid from Rent intersect select Sid from Sailor where Sage < 25 Sid 28 senza all: intersezione insiemistica con all: intersezione con duplicati

24 Subquery Un comando SELECT che compare all interno di un altro comando SELECT si dice subquery. Le subquery aumentano il potere espressivo di SQL. Attenzione: l uso di subquery può ridurre l efficienza in termini di prestazioni. Il tipo di risultato prodotto dalla subquery determina l uso che se ne può fare all interno del comando SELECT. Alcune restrizioni: non è ammesso il confronto tra subquery una subquery non può contenere la clausola GROUP BY (dipende dal dialetto utilizzato )

25 Subquery un comando select si dice scalare quando restituisce una costante select avg(srate) from Sailor subquery scalare in espressioni di confronto: attributo operatore_di_confronto (subquery_scalare) select * from Sailor where Srate > (select avg(srate) from Sailor) Sid Sname Srate Sage 22 Popeye Soldini 8 38

26 Subquery subquery scalare in calcolo di espressioni nella target list select Sname, Srate - (select avg(srate) from Sailor) as differenza from Sailor Sname differenza Popeye 2,75 Soldini 1,75 Rusty -0,25 Lubber -4,25

27 Subquery un comando select si dice di colonna quando restituisce una tabella con un singolo attributo select Sage from Sailor, Rent where Sailor.Sid = Rent.Sid subquery di colonna in espressione di confronto quantificato attributo operatore_di_confronto ALL ANY (subquery_di_colonna) select * from Sailor where Sage > ALL (select Sage from Sailor, Rent where Sailor.Sid = Rent.Sid) Sid Sname Srate Sage 7 Rusty 6 63

28 Subquery un comando select si dice di colonna quando restituisce una tabella con un singolo attributo select Sage from Sailor, Rent where Sailor.Sid = Rent.Sid subquery di colonna in espressione di confronto quantificato attributo operatore_di_confronto ALL ANY (subquery_di_colonna) select * from Sailor where Sage > ANY (select Sage from Sailor, Rent where Sailor.Sid = Rent.Sid) Sid Sname Srate Sage 22 Popeye Soldini Rusty 6 63

29 Subquery un comando select si dice di colonna quando restituisce una tabella con un singolo attributo select Sage from Sailor, Rent where Sailor.Sid = Rent.Sid subquery di colonna in espressione di confronto quantificato attributo operatore_di_confronto ALL ANY (subquery_di_colonna) select * from Sailor where Srate > 2 and Sage = ANY (select Sage from Sailor, Rent where Sailor.Sid = Rent.Sid) Sid Sname Srate Sage 22 Popeye Soldini 8 38

30 Subquery un comando select si dice di colonna quando restituisce una tabella con un singolo attributo: select Sage from Sailor, Rent where Sailor.Sid = Rent.Sid subquery di colonna in espressione di confronto quantificato attributo [NOT] IN (subquery_di_colonna) select * from Sailor where Sage IN (select Sage from Sailor, Rent where Sailor.Sid = Rent.Sid) Sid Sname Srate Sage 22 Popeye Soldini Lubber 2 22

31 Subquery un comando select si dice di tabella quando restituisce una tabella con diversi attributi: select Sage, Srate from Sailor, Rent where Sailor.Sid = Rent.Sid subquery di tabella in espressione di confronto quantificato [NOT] EXISTS (subquery_di_tabella) select Sname from Sailor where EXISTS (select Sage, Srate from Sailor, Rent where Sailor.Sid = Rent.Sid) Sname Popeye Soldini Rusty Lubber

32 Regole di scope: Subquery una tabella T è visibile in ogni subquery del comando SELECT la cui clausola FROM include T, a meno che la subquery non rilegga la stessa tabella T. un comando SELECT non ha visibilità delle tabelle incluse nella clausola FROM delle sue subquery. subquery FROM FROM T 1,, T m T 1,, T n

33 Subquery select Bname from Boat where exists (select * from Rent where Rent.Bid = Boat.Bid) Bname Alinghi Bathtub select Rdate, Bname from Rent, Boat where Rent.Bid = Boat.Bid AND Rdate > ALL (select Rent.Rdate from Rent as Rent where Rent.Rdate <> Rent.Rdate) Rdate Bname Bathtub

34 Subquery select Sname, (select max(rdate) from Rent where Rent.Sid = Sailor.Sid) as ultimo_noleggio from Sailor Sname ultimo_noleggio Popeye Soldini Rusty NULL Lubber

35 DML: aggiornamento dati inserimento tuple insert into <tabella> [(<lista_attributi>)] <origine> [(<lista_attributi>)]: per default si assumono tutte le colonne della tabella, altrimenti solo quelle esplicitamente specificate <origine>: 1. values( valore_attr_1,, valore_attr_n 2. <comando_select> Esempio: insert into Boat values (113, Oracle, blu )

36 DML: aggiornamento dati inserimento tuple insert into <tabella> [(<lista_attributi>)] <origine> Deve esserci corrispondenza tra attributi e valori. La lista degli attributi si può omettere, nel qual caso vale l ordine con cui sono stati definiti. Se la lista non include tutti gli attributi, I restanti assumono valore NULL (se ammesso) o il valore di DEFAULT (se specificato). E anche possibile inserire le tuple che rappresentano il risultato di una query: insert into sedipesaro (sedepe, resp) select sede, responsabile from sedi where citta = pesaro

37 DML: aggiornamento dati modifica tuple update <tabella> set <colonna> = <espressione> [ {, <colonna> = <espressione>} ] [where <condizione>] Esempi: update Boat set Bcolor= white where Bname= Alinghi update Sailor set Srate=(select max(srate) from Sailor) where Sname= Popeye

38 DML: aggiornamento dati modifica tuple update <tabella> set <colonna> = <espressione> [ {, <colonna> = <espressione>} ] [where <condizione>] L istruzione update può far uso di espressioni per determinare I nuovi valori. Esempio: Update imp set stipendio = 1.1*stipendio where ruolo = programmatore

39 DML: aggiornamento dati cancellazione tuple delete from <tabella> [where <condizione>] Esempi: delete from Boat delete from Rent where Rdate < delete from Sailor where Sage > (select avg(sage) from Sailor)

40 SQL: domini elementari character [varying] [(<Lunghezza>)] varying: la lunghezza della stringa varia nel range [0..Lunghezza] Lunghezza: default = 1. numeric [(<Precisione> [, <Scala>])] Precisione: massimo numero di cifre, default = 1 Scala: cifre a destra della virgola, default = 0 integer float [(<Precisione>)] date Formato data: YYYY MM DD enum ( valore1, valore2, )

41 SQL: DDL creazione database: create schema <nome_database> creazione tabella: create table <nome_tabella> ( <definizione_elemento_tabella> [ {, <definizione_elemento_tabella> } ] ) <definizione_elemento_tabella> : <definizione_di_colonna> <definizione_vincolo_di_tabella>

42 SQL: DDL <definizione_di_colonna> : <nome_attributo> <tipo> [default <valore>] [<vincolo_di_colonna>] <vincolo_di_colonna> : [CONSTRAINT <nome_vincolo>] <tipo_vincolo> <tipo_vincolo>: not null unique primary key check (<espressione>) references <tabella_esterna> [(<colonna_esterna>)] [<azione>] <azione> : on {update delete} {no action set null set default cascade}

43 SQL: DDL <definizione_vincolo_di_tabella> : [CONSTRAINT <nome_vincolo>] <tipo_vincolo> <tipo_vincolo>: unique (<attributo> [ {, <attributo>} ] ) check (<espressione>) primary key (<attributo> [ {, <attributo>} ] ) foreign key <lista_attributi> references <tabella_esterna> [(<lista_attributi>)] [<azione>] <azione> : on {update delete} {no action set null set default cascade}

44 SQL: DDL Esempio create schema Rent_a_boat create table Sailor(Sname char(30) not null, Sid numeric(3) primary key, Sage numeric(2) check (value > 14), Srate numeric(1) default 6) create table Boat(Bname char(30), Bid numeric(3) primary key, Bcolor enum( red, blu, green, black, yellow, white )) create table Rent(Sid numeric(3) references Sailor(Sid) on update cascade on delete no action, Bid numeric(3) references Boat(Bid) on update cascade on delete no action, Rdate date, primary key (Sid, Bid, Rdate))

45 SQL: DDL asserzione (vincolo su più tabelle): create assertion <nome_asserzione> check (<espressione>) Esempio create assertion marinai check (not exists (select * from Sailor where Sailor.Sid not in (select Sailor.Sid from Rent, Sailor where Sailor.Sid = Rent.Sid)))

46 SQL: DDL asserzione (vincolo su più tabelle): create assertion <nome_asserzione> check (<espressione>) Esempio CREATE TABLE Esame (Sno Char(6) REFERENCES Studente ON DELETE CASCADE, Cno Char(6) REFERENCES Corso, Voto Integer NOT NULL, PRIMARY KEY (Sno,Cno), CONSTRAINT Voto-constr CHECK Voto > 18 AND Voto < 30);

47 SQL: DDL dominio (tipo di dato non predefinito): create domain <nome_dominio> as <tipo> [ <tipo_vincolo>] [<clausola_default>] Esempio create domain rate as numeric(2) default 6 check (value between 4 and 10) seguito da... create table Sailor(, Srate rate)

48 DML: aggiornamento schema cancellazione tabelle e database drop table <tabella> {RESTRICT CASCADE} drop schema <database> {RESTRICT CASCADE} solo se non riferita in ogni caso solo se vuoto in ogni caso modifica tabelle alter table <tabella> add <colonna> <definizione_di_colonna> alter table <tabella> add <vincolo_di_tabella> alter table <tabella> alter <colonna> {set <clausola_default> drop default} alter table <tabella> drop <colonna> {RESTRICT CASCADE} alter table <tabella> drop <nome_vincolo> {RESTRICT CASCADE}

49 DML: aggiornamento schema cancellazione asserzioni drop assertion <asserzione> cancellazione e modifica domini alter domain <dominio> set <clausola_di_default> alter domain <dominio> drop default alter domain <dominio> add <vincolo_di_colonna> alter domain <dominio> drop <nome_vincolo>

50 Viste La vista è una tabella virtuale ottenuta proiettando il contenuto di altre tabelle. La definizione dello schema di relazione di una vista dipende dalla struttura delle tabelle di origine. La vista appare all utente come una tabella reale. VANTAGGI: accesso ai dati semplificato visione dei dati a diversi livelli di astrazione diversificazione dei permessi di accesso indipendenza logica

51 Definizione di viste create view <nome_vista> [ (<nome_colonna> [ {, <nome_colonna>} ] ) ] as <comando_select> Esempi: vista di gruppo create view BluBoat as select * from Boat where Bcolor= blu create view activesailor(asname, asid) as select Sname, Sailor.Sid from Sailor, Rent where Sailor.Sid = Rent.Sid create view avgsailor(age, avgrate) as select Sage, avg(srate) from Sailor group by Sage

52 Uso di viste Uso di viste in un comando SELECT: nessuna restrizione per viste non di gruppo se la vista è di gruppo: la clausola FROM che contiene una vista di gruppo non può contenere riferimenti ad altre tabelle il comando SELECT la cui clausola FROM contiene una vista di gruppo non può usare le clausole WHERE e GROUP BY Esempi: select Bname from BluBoat, Rent where BluBoat.Bid = Rent.Bid and Rdate > select asname from activesailor select max(avgrate) from avgsailor

53 Uso di viste Una vista si dice aggiornabile se attraverso un suo accesso è possibile aggiornare i dati delle tabelle di origine. Una vista è aggiornabile se la sua definizione soddisfa le seguenti condizioni: la clausola DISTINCT non appare nella target list la target list contiene solo attributi (no funzioni di gruppo o espressioni) la clausola FROM contiene una sola tabella o vista aggiornabile la clausola WHERE non contiene subquery la clausola GROUP BY non è usata Esempio update BluBoat set Bid = 310 where Bid = 313

54 Definizione di viste aggiornabili create view <nome_vista> [ (<nome_colonna> [ {, <nome_colonna>} ] ) ] as <comando_select> [with [local cascaded] check option] Esempi create view BluBoat as select * from Boat where Bcolor= blu with check option update BluBoat set Bcolor = red where Bid = 313 NO! create view BluBoat2 as select * from BluBoat where Bid > 200 with check option update BluBoat2 set Bcolor = red where Bid = 313 NO!

55 Cancellazione di viste drop view <nome_vista> {RESTRICT CASCADE} Esempi create view BluBoat as select * from Boat where Bcolor= blu with check option create view BluBoat2 as select * from BluBoat where Bid > 200 drop view BluBoat RESTRICT drop view BluBoat CASCADE nessun effetto entrambe le viste sono eliminate

56 SQL: caratteristiche evolute STORED PROCEDURES permettono di associare un nome ad una istruzione SQL permettono di specificare parametri per lo scambio di informazioni con la procedura Esempio procedure addsailor (:nome char(30), ) insert into Sailor values(:nome, ); addsailor(:nome, );

57 SQL: caratteristiche evolute TRIGGER le regole attive seguono il paradigma Evento-Condizione-Azione si attivano quando occorre uno specifico evento e, se verificata una specifica condizione, eseguono un azione stabilita create trigger <nome_trigger> <before after> <insert update delete> into <nome_tabella> for each row <comando_sql>