6.5 Relationale Datenbank-Anfragesprachen

• 6.5.1: SQL-89
• 6.5.2: SQL-92
• 6.5.3: SQL3
• 6.5.4: QUEL
• 6.5.5: QBE
• 6.5.6: Weitere Anfragesprachen

Relationale Datenbank-Anfragesprachen

Historie

• SQUARE (1975)
• SEQUEL (1975, IBM Research Labs San Jose)
• SEQUEL2 (1976, IBM Research Labs San Jose)
• SQL (1982, IBM)
• ANSI-SQL (1986)
• ISO-SQL (1989, drei Sprachen Level 1, Level 2, +IEF)
• div. Firmenstandards (IBM SQL, OS/2 SQL, X/Open UNIX SQL, ...)
• SQL2 (SQL-92)
• SQL3 (in Bearbeitung)

SQL-Normen ANSI/ISO Level 1

• keine Nullwerte
• kein !=, kein EXISTS
• kein UNION
• ...

• wie bisher vorgestellt

• CHECK-Klausel: WHERE-Klausel als Integritätsbedingungen
• Primärschlüssel, Fremdschlüssel

• neue Datentypen (INTERVAL, DATE, TIME) (in Oracle: nur DATE)
• ALTER TABLE flexibler (auch Spalten löschbar, nicht in Oracle)
• allgemeine Integritätsbedingungen
• andere String-Operationen

• Namen für abgeleitete Spalten
• Join als eigener Operator (nicht in Oracle)
• neben UNION auch INTERSECT und EXCEPT
• Abgeschlossenheit!!

6.5.1 SQL-89

SQL-Anfrage-Teil (SQL-IQL)

• (fast) vollständig
• nicht ganz abgeschlossen
• kann einige Zusatzfunktionen (Arithmetik, Aggregatfunktionen,...)

Überblick: SFW-Block

• SELECT
  • Projektionsliste
  • arithmetische Operationen und Aggregatfunktionen
• FROM
  • zu verwendende Relationen
  • evtl. Umbenennungen (durch Tupelvariable oder 'alias')
• WHERE
  • Selektionsbedingungen
  • Verbundbedingungen
  • geschachtelte Anfragen (wieder ein SFW-Block)

• GROUP BY
  • Gruppierung für Aggregatfunktionen
• HAVING
  • Selektionsbedingung an Gruppen

SQL-89 Syntax allgemein:

SELECT *
FROM relationenliste
[WHERE bedingungen ]
[ GROUP BY attributliste [ HAVING bedingungen ]]

Beispiele:

1. SELECT * FROM Artikel;
   gibt gesamte Relation Artikel aus (z.B. 20 Einträge)
2. SELECT * FROM Artikel, fuehrt;
   berechnet kartesisches Produkt (20 * 2 =40 Tupel) statt Verbund (2 Tupel)
3. SELECT * FROM Angestellter eins, Angestellter zwei;
   berechnet kartesisches Produkt von Angestellter mit sich selbst, liefert bei 4 Angestellten 16 Tupel, 4 Spalten (eins.angname, eins.gehalt, zwei.angname, zwei.gehalt)

SQL-89 SELECT

• Syntax: SELECT [DISTINCT] attribute, arithm. ausdrücke, aggr.-funktionen FROM....;
• SELECT abtlgnr FROM fuehrt; ergibt

  

  keine Projektion: doppelte werden nicht eliminiert (einfacher zu implementieren, wird manchmal bei Aggregatfunktionen benötigt)

• SELECT DISTINCT abtlgnr FROM fuehrt;
  ergibt genau Projektion aus Relationenalgebra
• SELECT Artnr, Preis /1.65 FROM liefert;
  ergibt Preise der Artikel in Dollar
• SELECT avg(Preis) FROM liefert WHERE Artnr=2;
  ergibt Durchschnitts-Lieferantenpreis für Eier

  

SQL-89 WHERE

• Syntax: SELECT...FROM...WHERE bedingung
• bedingung kann sein:
  • Konstantenselektion (*): attribut {=,!=,<,>,<=,>=} konstante
  • Attributselektion (*): attribut1 {=,!=,<,>,<=,>=} attribut2
  • Verbundbedingung: relation1.attribut = relation2.attribut

    SELECT Artikel.ArtName FROM Artikel, liefert
    WHERE Artikel.Artnr = liefert.Artnr;

    gibt alle lieferbaren Artikel (deren Bezeichnung) aus

  • Bereichsselektion (*): attribut BETWEEN konstante1 AND konstante2
  • Ungewißheitsselektion (*): attribut LIKE spezialkonstante
    spezialkonstante kann auch '%' beinhalten, steht für kein oder beliebig viele Zeichen
    SELECT * FROM Artikel WHERE ArtName LIKE '%milch%';
    ergibt

    

  • Nullselektion (*): attribut IS NULL
  • Quantifizierte Bedingungen (*): ALL, ANY, SOME, EXISTS
  • Verknüpfungen von Bedingungen (*): NOT, OR, AND

  (*): in Oracle entsprechend

SQL-89 Variationen bei Verbunden

• bisher: Joinsymbol (natürlicher Verbund)
• in SQL-89: Verbundbedingung mit = (Gleichverbund)
• auch möglich: allgemeinerer theta-Verbund durch Verbundbedingung mit theta
• ab SQL-92: auch äußere Verbunde möglich (outer joins)
  • Outer Join: Dangling Tupel beider Operanden werden zusätzlich in das Verbundergebnis übernommen und mit Nullwerten aufgefüllt
  • Left (Right) Outer Join: Nur die Dangling Tupel des linken (rechten) Operanden werden zusätzlich in das Ergebnis übernommen und mit Nullwerten aufgefüllt
• Beispiele (in Oracle):

  Right Outer Join:
  SELECT Artikel.Artnr, LName, Preis
  FROM Artikel, liefert
  WHERE Artikel.Artnr (+) = liefert.Artnr;

  Left Outer Join:
  SELECT Artikel.Artnr, LName, Preis
  FROM Artikel, liefert
  WHERE Artikel.Artnr = liefert.Artnr (+);
  ergibt

  

SQL-89 Schachtelung

• Geschachtelte Bedingung: attribut IN (sfw-block)
• Beispiel:
  SELECT ArtName FROM Artikel
  WHERE Artnr IN (SELECT Artnr FROM liefert);
• verwirklicht ebenfalls Verbund mit anschließender Projektion
• Abarbeitung:
  • zunächst bestimmt System das Ergebnis der inneren SELECT-Anweisung
  • Ergebnis wird hinter IN als Konstantenliste eingesetzt
  • Anfrage wird zu

    SELECT ArtName FROM Artikel
    WHERE Artnr IN (1,2,3,4,5);
    

SQL-89

• Verzahnung von innerer und äußerer Abfrage: innere Abfrage ist von äußerer abhängig

  SELECT Preis FROM liefert
  WHERE Artnr IN (SELECT Artnr FROM enthaelt,erteilt
  WHERE enthaelt.auftragnr=erteilt.auftragnr
  AND KName=LName);
  

  SELECT LName FROM liefert X
  WHERE X.Artnr IN
  (SELECT Y.Artnr FROM liefert Y
  WHERE Y.Preis=X.Preis
  AND Y.LName != X.LName);
  

  ergibt
  

  

SQL-89

Gruppierung

• GROUP BY: Gruppierung der Tabelle, Aggregatfunktionen wirken auf einzelnen Gruppen
• Syntax: SELECT...FROM...WHERE...GROUP BY attribute
• Beispiel:
  SELECT count(*),LName FROM liefert
  GROUP BY LName;
  ergibt

  

• HAVING: Selektion von Gruppen
• Syntax: SELECT...FROM...WHERE...
  GROUP BY...HAVING bedingung
• Beispiel:
  SELECT count(*),LName FROM liefert
  GROUP BY LName HAVING count(*) >1;
  

  liefert nur die Tupel mit Kerry, Suedmilch, Bauer Doenges

• Quicky: was liefert
  

  SELECT Artnr FROM liefert
  GROUP BY Artnr HAVING avg(Preis) <
  (SELECT avg(Preis) FROM liefert);

SQL-89 Mengenoperation:

• nur UNION, keine Differenz, kein Durchschnitt Syntax: sfw-block1 UNION sfw-block2
• SFW-Blöcke müssen gleiche Anzahl von Attributen mit den gleichen Domänen haben
• UNION nur als 'äußerste' Operation erlaubt -> SQL-89 nicht abgeschlossen

SQL-89 Quantoren, Mengenvergleiche:

Relationenschemata hier Lieferant={LName, LAdresse},
Artikel={Artnr, Artname, Verkaufspreis},
liefert={LName, Artnr, Lieferpreis, Anzahl}

• Existenzquantor

  SELECT LAdresse
  FROM Lieferant
  WHERE LName = ANY ( SELECT LName FROM liefert);

  gibt die Orte aus, aus denen Lieferanten kommen, die bereits Ware geliefert haben

• Allquantor

  SELECT Preis
  FROM liefert
  WHERE LName='Suedmilch'
  AND Preis >= ALL (SELECT Preis FROM liefert WHERE LNme='Suedmilch');

  gibt den höchsten Preis aus, den ein von 'Suedmilch' geliefertes Produkt hat

• Mengenvergleiche müssen simuliert werden

SQL-89 Aggregatfunktionen, arithm. Operationen:

• auch: Build-In-Funktionen
  • count: Anzahl der Werte einer Spalte
  • count(*): Anzahl der Tupel einer Relation
  • sum: Summe der Werte einer Spalte (auf num. Domänen)
  • avg: arithmetisches Mittel der Werte einer Spalte (auf num. Domänen)
  • max: größter Wert einer Spalte
  • min: kleinster Wert einer Spalte
• bis auf count(*): ALL (Voreinstellung) oder
  DISTINCT möglich
• Nullwerte werden vorher eliminiert (bis auf count(*))
• Beispiele:
  • Gib die Anzahl aller Kunden aus:

    SELECT count(*) FROM Kunde;

  • Gib die Anzahl der liefernden Lieferanten aus:

    SELECT count(DISTINCT LName) FROM liefert;

• Forts. Beispiele
  • Gib den durchschnittlichen Lieferpreis für Vollmilch aus:

    SELCT avg(Lieferpreis)
    FROM liefert, Artikel
    WHERE liefert.Artnr=Artikel.Artnr AND Artikel.ArtName LIKE '%Vollmilch%';

• arithmetische Operationen: + (unär, binär),- (unär, binär),*,/
• in Oracle: -/+ als Vorzeichen, *, /, +, -, || (Konkatenation von char-Strings), +, !=, >, <, >=, <=, [NOT] IN, ANY, SOME, ALL, [NOT] BETWEEN x AND y, EXISTS, [NOT] LIKE, IS [NOT] NULL, AND, OR, NOT,
  numerische Funktionen wie ABS, COS, SIN, EXP, SQRT, ROUND,...
  Char/String-Funktionen wie CHR, CONCAT, LOWER, UPPER, ASCII, LENGTH, ...
  Datums-Funktionen wie ADD_MONTH, NEXT_DAY, SYSDATE, TO_DATE,...
  Gruppierungen wie AVG, COUNT, MAX, MIN, SUM, STDDEV, VARIANCE
  sonstige wie GREATEST, LEAST, NVL, UID, USER,...

SQL-89

Verbunde mit derselben Relation

• auch: Self-Join
• eine Anwendung: Arbeiten auf Datenmengen (mit IN, s. vorne)
• andere Anwendung:'Zählen' ohne count

  SELECT DISTINCT X.LName
  FROM liefert X
  WHERE X.Artnr IN (SELECT Y.Artnr FROM liefert Y
  WHERE Y.LName != X.LName);
  

  ohne IN und Schachtelung formulierbar

  SELECT DISTINCT X.LName
  FROM liefert X, liefert Y
  WHERE X.Artnr=Y.Artnr
  AND X.Lname != Y.Lname;
  

SQL-89 Sortierung

• ORDER BY attributliste [ASC | DESC]
• letzte Klausel nach SELECT,FROM,WHERE,GROUP BY, HAVING, UNION
• Beispiel:

  SELECT Artnr, LName
  FROM liefert
  ORDER BY LName ASC;

• Sortierung aufsteigend: ASC (Voreinstellung), absteigend: DESC
• Sortierung nach mehreren Attributen möglich

  SELECT Artnr, LName
  FROM liefert
  ORDER BY LName DESC, Artnr DESC;

• Sortierung wird auf Ergebnis der SFW-Anfrage angewendet, daher nicht erlaubt:

  SELECT Artnr
  FROM liefert
  ORDER BY LName ASC;

• Hat eine Spalte keinen Namen: Spaltennummer verwenden

  SELECT Artnr, Preis/1.65
  FROM liefert
  ORDER BY 2;