База данных sql реферат

Обновлено: 02.07.2024

Этот стандарт определяет синтаксис и семантику двух языков баз данных:

Язык определения схем (SQL-DLL) для объявления структур и ограничений целостности базы данных SQL.

Язык модулей и манипулирования данными (SQL-DML) для объявления процедур базы данных и выполняемых операторов в конкретной прикладной программе базы данных.

Этот стандарт определяет логические структуры данных и базовые операции для базы данных SQL. Он обеспечивает функциональные возможности для проектирования, доступа, поддержания, управления и защиты базы данных.

Этот стандарт обеспечивает средство для мобильности определений базы данных и прикладных программ между соответствующими стандарту реализациями.

Замечание: Планируется дополнительный язык SQL как дополнение к этому стандарту. Основными темами, обсуждаемыми для этого приложения, являются улучшенное управление транзакциями, определение некоторых правил, объявляемых в конкретной реализации, улучшенные средства работы с символами и поддержка национальных наборов символов.

Средство поддержания целостности состоит в определении:

Нужна помощь в написании доклада?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

требуемых ограничений на ссылки между таблицами;

проверочных ограничений на строки таблицы;

значений столбца по умолчанию при занесении строки в таблицу.

Этот стандарт применим к реализациям, существующим в среде, которая может включать прикладные языки программирования, языки запросов уровня конечного пользователя, системы генерации отчетов, системы словарей данных и распределенные коммуникационные системы, а также различные средства проектирования баз данных, администрирования баз данных и оптимизации производительности.

ISO 1539, Programming Languages — FORTRAN (endorsement by ISO of American National Standard X3.9).

ISO 1989, Programming Languages — COBOL (endorsement by ISO of American National Standard X3.23).

ISO 6160, Programming Languages — PL/1 (endorsement by ISO of American National Standard X3.53).

ISO 7185, Programming Languages — Pascal (endorsement by ISO of British Standard 6192 for the English text).

3. Обзор 3.1 Организация

Нужна помощь в написании доклада?

Этот стандарт организован следующим образом:

Нужна помощь в написании доклада?

Квадратные скобки ([]) обозначают необязательные элементы.

Многоточия (…) обозначают элементы, которые могут повторяться один или более раз.

Фигурные скобки (< >) объединяют последовательности элементов.

Нужна помощь в написании доклада?

Синтаксические элементы этого стандарта определяются в следующих терминах:

Функция: короткое предложение о назначении элемента.

Формат: БНФ-определение синтаксиса элемента.

Синтаксические правила: дополнительные синтаксические ограничения, которым должен удовлетворять элемент, не выраженные в БНФ.

Общие правила: последовательная спецификация эффекта выполнения элемента.

Нужна помощь в написании доклада?

В этом стандарте определяются соответствующие язык SQL и реализации SQL. Соответствующий стандарту язык SQL должен придерживаться Формата БНФ и соответствующих Синтаксических правил. Соответствующая реализация SQL должна обрабатывать соответствующий стандарту язык SQL в соответствии с Общими правилами.

В реализации, провозглашаемой соответствующей SQL-DDL, должен обрабатываться SQL-DDL ( ()) на уровне 1 или уровне 2.

В реализации, провозглашаемой соответствующей SQL-DML, на уровне 1 или уровне 2 должны обрабатываться:

Прямые вызовы операторов языка манипулирования данными SQL ( ()) и/или

Язык модулей ( ()) и/или

Нужна помощь в написании доклада?

один или более из
a) COBOL со встроенным SQL ( ());
b) FORTRAN со встроенным SQL ( ());
c) Pascal со встроенным SQL ( ());
d) PL/1 со встроенным SQL ( ()).

В реализации, провозглашаемой полностью соответствующей SQL, должно обеспечиваться на уровне 1 или уровне 2 соответствие SQL-DDL и соответствие SQL-DML.

Соответствующие стандарту реализации могут обеспечивать дополнительные средства или возможности, не специфицируемые этим стандартом. Реализация остается соответствующей стандарту, даже если в ней обеспечиваются пользовательские опции для обработки языка, не соответствующего стандарту SQL или для обработки языка, соответствующего стандарту языка SQL, не соответствующим стандарту образом.

При провозглашении соответствия этому стандарту должно устанавливаться:

Какой из следующих типов соответствия провозглашается:
a) Полное соответствие SQL на уровне 1;
b) Полное соответствие SQL на уровне 2;
c) Cоответствие SQL-DDL на уровне 1;
d) Cоответствие SQL-DDL на уровне 2;
e) Cоответствие SQL-DML на уровне 1;
f) Cоответствие SQL-DML на уровне 2.

Какие из следующих возможностей реализованы:
a) Прямая обработка операторов языка манипулирования данными SQL;
b) Язык модулей ( ());
c) COBOL со встроенным SQ ( ());
d) FORTRAN со встроенным SQL ( ());
e) Pascal со встроенным SQL ( ());
f) PL/1 со встроенным SQL ( ()).

Реализовано ли средство поддержания целостности.

Этот стандарт не определяет метод или время связывания прикладных программ и компонентов системы управления базами данных.

4. Понятия 4.1 Множества

Множество есть неупорядоченный набор различных объектов.

Нужна помощь в написании доклада?

Мультимножество есть неупорядоченный набор объектов, которые не обязательно различны.

Последовательность есть упорядоченный набор объектов, которые не обязательно различны.

Мощность набора есть число объектов в этом наборе. Если не оговорено противное, любой набор может быть пустым.

Тип данных есть множество представимых значений. Логическое представление значения есть (). Физическое представление значения зависит от реализации.

Значение является примитивным в том смысле, что в этом стандарте не производится логическое подразделение значений. Значение может быть неопределенным значением или не неопределенным значением.

Неопределенное значение есть определяемое в реализации зависящее от типа специальное значение, отличное ото всех не неопределенных значений этого типа.

Не неопределенное значение есть либо символьная строка, либо число. Символьная строка и число — это несравнимые значения.

Нужна помощь в написании доклада?

4.2.1 Символьные строки

Символьная строка состоит из последовательности символов из определенного в реализации множества символов. Символьная строка обладает длиной, которая является положительным целым числом, определяющим число символов в последовательности.

Число — это либо точное численное значение, либо приблизительное численное значение. Все числа являются сравнимыми значениями.

Каждое точное численное значение обладает точностью и масштабом. Точность — это положительное целое число, которое определяет число значащих десятичных цифр. Масштаб — это неотрицательное целое число. Масштаб 0 означает, что число является целым. При масштабе N точное численное значение есть целое значение значащих цифр, умноженное на 10 в степени N.

Приблизительные численные значения состоят из мантиссы и порядка. Мантисса — это численное значение со знаком, порядок — это целое со знаком, определяющее значимость мантиссы. Приблизительное численное значение обладает точностью. Точность это положительное целое число, определяющее число значащих двоичных цифр в мантиссе.

При присвоении точного численного значения элементу данных или параметру, представляющему точное численное значение, сохраняющее лидирующие значащие цифры приближение этого значения представляется в целевом типе данных. Значение преобразуется таким образом, чтобы получить целевые точность и масштаб.

Нужна помощь в написании доклада?

При присвоении точного или приблизительного численного значения элементу данных или параметру, представляющим приблизительное численное значение, сохраняющее лидирующие значащие цифры приближение этого значения представляется в целевом типе данных. Значение преобразуется таким образом, чтобы получить целевую точность.

Столбец есть мультимножество значений, которое может меняться во времени. Все значения одного столбца являются значениями одного типа и значениями в одной таблице. Значение столбца — минимальный элемент данных, которые могут быть выбраны из таблицы, и минимальный элемент данных, которые могут быть изменены.

Столбец имеет описание и порядковую позицию в таблице. Описание столбца включает его тип данных и указание о том, распространяется ли на столбец ограничение содержать только не неопределенные значения. Описание столбца символьных строк определяет его атрибут длины. Описание столбца приблизительных чисел определяет точность этих чисел. Описание столбца точных чисел определяет точность и масштаб этих чисел.

Именованный столбец есть столбец именованной таблицы или столбец, который наследует описание именованного столбца. Описание именованного столбца включает его имя.

Таблица есть мультимножество строк. Строка есть непустая последовательность значений. Все строки одной таблицы обладают одинаковой мощностью и содержат значения каждого столбца этой таблицы. I-ое значение каждой строки таблицы является значением i-ого столбца этой таблицы. Строка является минимальным элементом данных, которые можно занести в таблицу и удалить из таблицы.

Степень таблицы есть число столбцов этой таблицы. В любой момент времени степень таблицы та же, что и мощность каждой из ее строк, и мощность таблицы та же, что и мощность каждого из ее столбцов.

Нужна помощь в написании доклада?

Таблица имеет описание. Это описание включает описание каждого из столбцов таблицы.

Базовая таблица есть именованная таблица, определенная через (

Транзакция заканчивается при выполнении () или (). Если транзакция завершается выполнением (), все изменения, внесенные в базу данных этой транзакцией делаются доступными для всех асинхронно выполняемых транзакций. Если транзакция завершается выполнением (), все изменения, внесенные в базу данных этой транзакцией, аннулируются. Зафиксированные изменения не могут быть аннулированы.

Изменения, внесенные в базу данных транзакцией, могут восприниматься этой транзакцией, но до тех пор, пока транзакция не завершится выполнением (), они не могут восприниматься другими транзакциями.Гарантируется сериализуемость выполнения асинхронных транзакций. Сериализуемое выполнение определяется как выполнение операций асинхронно выполняемых транзакций, которое производит то же самое действие, что и некоторое последовательное выполнение тех же самых транзакций. Последовательное выполнение — это такое выполнение, при котором каждая транзакция полностью завершается перед началом выполнения следующей транзакции.Выполнение () внутри транзакции не оказывает никаких воздействий на базу данных кроме тех, которые установлены Общими правилами для этого ().Из этого совместно с гарантированным сериализуемым выполнением транзакций следует воспроизводимость всех операций чтения внутри транзакции, если не учитывать следующего:Влияния изменений базы данных и ее содержимого, явно производимых самой транзакцией.Влияния изменений значений параметров, поставляемых процедурам, которые открывают курсоры, на последующие выборки через эти курсоры.

Содержимое работы - 1 файл

Язык запросов SQL.docx

Язык запросов SQL.

SQL является непроцедурным языком и не содержит операторов управления, организации подпрограмм, ввода-вывода и т.п. В связи с этим SQL автономно не используется, обычно он погружен в среду встроенного языка программирования СУБД (например, FoxPro СУБД Visual FoxPro, ObjectPAL СУБД Paradox, Visual Basic for Applications СУБД Access).

В современных СУБД с интерактивным интерфейсом можно создавать запросы, используя другие средства, например QBE. Однако применение SQL зачастую позволяет повысить эффективность обработки данных в базе. Например, при подготовке запроса в среде Access можно перейти из окна Конструктора запросов (формулировки запроса по образцу на языке QBE) в окно с эквивалентным оператором SQL. Подготовку нового запроса путем редактирования уже имеющегося в ряде случае проще выполнить путем изменения оператора SQL. В различных СУБД состав операторов SQL может несколько отличаться.

Язык SQL не обладает функциями полноценного языка разработки, а ориентирован на доступ к данным, поэтому его включают в состав средств разработки программ. В этом случае его называют встроенным SQL. Стандарт языка SQL поддерживают современные реализации следующих языков программирования: PL/1, Ada, С, COBOL, Fortran, MUMPS и Pascal.

В специализированных системах разработки приложений типа клиент-сервер (данную архитектуру мы рассмотрим позже) среда программирования, кроме того, обычно дополнена коммуникационными средствами (установление и разъединение соединений с серверами БД, обнаружение и обработка возникающих в сети ошибок и. т. д.), средствами разработки пользовательских интерфейсов, средствами проектирования и отладки.

Различают два основных метода использования встроенного SQL: статический и динамический.

При статическом использовании языка (статический SQL) в тексте программы имеются фиксированные по структуре вызовы функций языка SQL, включаемые в выполняемый модуль в процессе компиляции. Параметры запросов (обычно представляют константные значения, с которыми сравниваются значения полей в таблицах), являющиеся переменными языка программирования, позволяют добиться некоторой гибкости статических запросов.

При динамическом использовании языка (динамический SQL) предполагается динамическое построение запроса в форме текстовой строки. Данная строка используется как параметр для функции выполнения SQL-запросов, которая выполняет синтаксический анализ строки запроса и формирует на его основе последовательность команд БД. Динамический метод обычно применяется в случаях, когда в приложении заранее неизвестен вид SQL-вызова.

Для удобства работы с представлениями в язык SQL введено понятие курсора. Курсор представляет собой своеобразный указатель на набор записей в представлении, обеспечивающий в каждый момент доступ лишь к некоторой небольшой части строк представления. С помощью операторов перемещения курсора по записям можно получить доступ ко всем строкам таблицы.

История. Первые разработки.

Целью разработки было создание простого непроцедурного языка, которым мог воспользоваться любой пользователь, даже не имеющий навыков программирования. Собственно разработкой языка запросов занимались Дональд Чэмбэрлин (Donald D Chamberlin) и Рэй Бойс (Ray Boyce). Пэт Селинджер (Pat Selinger) занималась разработкой стоимостного оптимизатора (cost - based optimizer), Рэймонд Лори (Raymond Lorie) занимался компилятором запросов.

Стоит отметить, что SEQUEL был не единственным языком подобного назначения. В Калифорнийском Университете Беркли была разработана некоммерческая СУБД Ingres (являвшаяся, между прочим, дальним прародителем популярной сейчас некоммерческой СУБД PostgreSQL ), которая являлась реляционной СУБД, но использовала свой собственный язык QUEL , который, однако, не выдержал конкуренции по количеству поддерживающих его СУБД с языком SQL.

Первыми СУБД, поддерживающими новый язык, стали в 1979 году Oracle V2 для машин VAX от компании Relational Software Inc. (впоследствии ставшей компанией Oracle ) и System/38 от IBM, основанная на System/R.

Стандартизация.

Поскольку к началу 80-х годов существовало несколько вариантов СУБД от разных производителей, причём каждый из них обладал собственной реализацией языка запросов, то было принято решение разработать стандарт языка, который будет гарантировать переносимость ПО с одной СУБД на другую (естественно, обе из которых в полной мере будут поддерживать этот стандарт).

Стандарт SQL1 разделялся на два уровня. Первый уровень представлял собой подмножество второго уровня, описывавшего весь документ в целом. То есть, такая структура предусматривала, что не все спецификации стандарта SQL1 будут относиться к Уровню 1. Тем самым, поставщик, заявлявший о поддержке данного стандарта, должен был заявлять об уровне, которому соответствует его реализация языка SQL. Это значительно облегчило принятие и поддержку стандарта, поскольку производители могли реализовывать его поддержку в два этапа.

Сразу после завершения работы над стандартом SQL1 в 1987 году была начата работа над новой версией стандарта, который должен был заменить стандарт SQL89, получив название SQL2, поскольку дата принятия документа на тот момент была неизвестна. Таким образом, фактически SQL89 и SQL2 разрабатывались параллельно. Новая версия стандарта была принята в 1992 году, заменив стандарт SQL89. Новый стандарт, озаглавленный как SQL92, представлял собой по сути расширение стандарта SQL1, включив себя множество дополнений имевшихся в предыдущих версиях инструкций.

SQL1 Уровень 1 -> SQL1 Уровень 2 -> SQL92 "Начальный" -> SQL92 "Средний" -> SQL92 "Полный".

SQL является, прежде всего, информационно - логическим языком , предназначенным для описания, изменения и извлечения данных, хранимых в реляционных базах данных . SQL нельзя назвать языком программирования .

Изначально, SQL был основным способом работы пользователя с базой данных и позволял выполнять следующий набор операций:

создание в базе данных новой таблицы;
добавление в таблицу новых записей;
изменение записей;
удаление записей;
выборка записей из одной или нескольких таблиц (в соответствии с заданным условием);

а, также, изменение структур таблиц. Со временем, SQL усложнился - обогатился новыми конструкциями, обеспечил возможность описания и управления новыми хранимыми объектами (например, индексы, представления, триггеры и хранимые процедуры) и стал приобретать черты, свойственные языкам программирования.

При всех своих изменениях, SQL остаётся единственным механизмом связи между прикладным программным обеспечением и базой данных. В то же время, современные СУБД, а, также, информационные системы, использующие СУБД, предоставляют пользователю развитые средства визуального построения запросов.

Каждое предложение SQL - это запрос или обращение к базе данных, которое приводит к изменению в базе данных. В соответствии с тем, какие изменения происходят в базе данных, различают следующие типы запросов:

запросы на создание или изменение в базе данных новых или существующих объектов (при этом в запросе описывается тип и структура создаваемого или изменяемого объекта);
запросы на получение данных;
запросы на добавление новых данных (записей)
запросы на удаление данных;
обращения к СУБД.

Основным объектом хранения реляционной базы данных является таблица, поэтому все SQL-запросы - это операции над таблицами. В соответствии с этим, запросы делятся на:

Правило 1 напоминает неформальное определение реляционной базы данных, приведенное ранее.
Правило 2 указывает на роль первичных ключей при поиске информации в базе данных. Имя таблицы позволяет найти требуемую таблицу, имя столбца позволяет найти требуемый столбец, а первичный ключ позволяет найти строку, содержащую искомый элемент данных.
Правило 3 требует, чтобы отсутствующие данные можно было представить с помощью недействительных значений (NULL), которые описаны в главе 5.
Правило 4 гласит, что реляционная база данных должна сама себя описывать. Другими словами, база данных должна содержать набор системных таблиц, описывающих структуру самой базы данных. Эти таблицы описаны в главе 16.
Правило 5 требует, чтобы СУБД использовала язык реляционной базы данных, например SQL, хотя явно SQL в правиле не упомянут. Такой язык должен поддерживать все основные функции СУБД — создание базы данных, чтение и ввод данных, реализацию защиты базы данных и т.д.
Правило 6 касается представлений, которые являются виртуальными таблицами, позволяющими показывать различным пользователям различные фрагменты структуры базы данных. Это одно из правил, которые сложнее всего реализовать на практике. Представления и проблемы их обновления описаны в главе 14.
Правило 7 акцентирует внимание на том, что базы данных по своей природе ориентированы на множества. Оно требует, чтобы операции добавления, удаления и обновления можно было выполнять над множествами строк. Это правило предназначено для того, чтобы запретить реализации, в которых поддерживаются только операции над одной строкой.
Правила 8 и 9 означают отделение пользователя и прикладной программы от низкоуровневой реализации базы данных. Они утверждают, что конкретные способы реализации хранения или доступа, используемые в СУБД, и даже изменения структуры таблиц базы данных не должны влиять на возможность пользователя работать с данными.
Правило 10 гласит, что язык базы данных должен поддерживать ограничительные условия, налагаемые на вводимые данные и действия, которые могут быть выполнены над данными.
Правило 11 гласит, что язык базы данных должен обеспечивать возможность работы с распределенными данными, расположенными на других компьютерных системах. Распределенные данные и проблемы управления ими описаны в главе 20.
И, наконец, правило 12 предотвращает использование других возможностей для работы с базой данных, помимо языка базы данных, поскольку это может нарушить ее целостность.
2. Язык SQL как стандартный язык баз данных.
Стремительный рост популярности SQL является одной из самых важных тенденций в современной компьютерной промышленности. За несколько последних лет SQL стал единственным языком баз данных. На сегодняшний день SQL поддерживают свыше ста СУБД, работающих как на персональных компьютерах, так и на больших ЭВМ. Был принят, а затем дополнен официальный международный стандарт на SQL. Язык SQL является важным звеном в архитектуре систем управления базами данных, выпускаемых всеми ведущими поставщиками программных продуктов, и служит стратегическим направлением разработок компании Microsoft в области баз данных. Зародившись в результате выполнения второстепенного исследовательского проекта компании IBM, SQL сегодня широко известен и в качестве мощного рыночного фактора.
Язык SQL

Организация данных. SQL дает пользователю возможность изменять структуру представления данных, а также устанавливать отношения между элементами базы данных.
Чтение данных. SQL дает пользователю или приложению возможность читать из базы данных содержащиеся в ней данные и пользоваться ими.
Обработка ванных. SQL дает пользователю или приложению возможность изменять базу данных, т.е. добавлять в нее новые данные, а также удалять или обновлять уже имеющиеся в ней данные.
Управление доступом. С помощью SQL можно ограничить возможности пользователя по чтению и изменению данных и защитить их от несанкционированного доступа.
Совместное использование данных. SQL координирует совместное использование данных пользователями, работающими параллельно, чтобы они не мешали друг другу.
Целостность данных. SQL позволяет обеспечить целостность базы данных, защищая ее от разрушения из-за несогласованных изменений или отказа системы.

SQL — интерактивный язык запросов. Пользователи вводят команды SQL в интерактивные программы, предназначенные для чтения данных и отображения их на экране. Это удобный способ выполнения специальных запросов.
SQL — язык программирования баз данных. Чтобы получить доступ к базе данных, программисты вставляют в свои программы команды SQL. Эта методика используется как в программах, написанных пользователями, так и в служебных программах баз данных (таких как генераторы отчетов и инструменты ввода данных).
SQL — язык администрирования баз данных. Администратор базы данных, находящейся на мини-компьютере или на большой ЭВМ, использует SQL для определения структуры базы данных и управления доступом к данным.
SQL — язык создания приложений клиент/сервер, и программах для персональных компьютеров SQL используется для организации связи через локальную сеть с сервером базы данных, в которой хранятся совместно используемые данные. В большинстве новых приложений используется архитектура клиент/сервер, которая позволяет свести к минимуму сетевой трафик и повысить быстродействие как персональных компьютеров, так и серверов баз данных.
SQL — язык распределенных баз данных. В системах управления распределенными базами данных SQL помогает распределять данные среди нескольких взаимодействующих вычислительных систем. Программное обеспечение каждой системы посредством использования SQL связывается с другими системами, посылая им запросы на доступ к данным.
SQL — язык шлюзов базы данных. В вычислительных сетях с различными СУБД SQL часто используется в шлюзовой программе, которая позволяет СУБД одного типа связываться с СУБД другого типа.

Высокоуровневая структура,
напоминающая английский язык
Операторы SQL выглядят как обычные английские предложения, что упрощает их изучение и понимание. Частично это обусловлено тем, что операторы SQL описывают данные, которые необходимо получить, а не определяют способ их поиска. Таблицы и столбцы в реляционной базе данных могут иметь длинные описательные имена. В результате большинство операторов SQL означают именно то, что точно соответствует их именам, поэтому их можно читать как простые, понятные предложения.
Интерактивные запросы
SQL является языком интерактивных запросов, который обеспечивает пользователям немедленный доступ к данным. С помощью SQL пользователь может в интерактивном режиме получить ответы на самые сложные запросы в считанные минуты или секунды, тогда как программисту потребовались бы дни или недели, чтобы написать для пользователя соответствующую программу. Из-за того, что SQL допускает немедленные запросы, данные становятся более доступными и могут помочь в принятии решений, делая их более обоснованными.
Программный доступ к базе данных
Программисты пользуются языком SQL, чтобы писать приложения, в которых содержатся обращения к базам данных. Одни и те же операторы SQL используются как для интерактивного, так и для программного доступа, поэтому части программ, содержащие обращения к базе данных, можно вначале тестировать в интерактивном режиме, а затем встраивать в программу. В традиционных базах данных для программного доступа используются одни программные средства, а для выполнения немедленных запросов — другие, без какой либо связи между этими двумя режимами доступа.
Различные представления данных
С помощью SQL создатель базы может сделать так, что различные пользователи базы данных будут видеть различные представления её структуры и содержимого. Например, базу данных можно спроектировать таким образом, что каждый пользователь будет видеть только данные, относящиеся к его подразделению или торговому региону. Кроме того, данные из различных частей базы данных могут быть скомбинированы и представлены пользователю в виде одной простой таблицы. Следовательно, представления можно использовать для усиления защиты базы данных и ее настройки под конкретные требования отдельных пользователей.

Полноценный язык для работы с базами данных
Первоначально SQL был задуман как язык интерактивных запросов, но сейчас он вышел далеко за рамки чтения данных. SQL является полноценным и логичным языком, предназначенным для создания базы данных, управления ее защитой, изменения ее содержимого, чтения данных и совместного использования данных несколькими пользователями, работающими параллельно. Приемы, освоенные при изучении одного раздела языка, могут затем применяться в других командах, что повышает производительность работы пользователей.
Динамическое определение данных
С помощью SQL можно динамически изменять и расширять структуру базы данных даже в то время, когда пользователи обращаются к ее содержимому. Это большое преимущество перед языками статического определения данных, которые запрещают доступ к базе данных во время изменения ее структуры. Таким образом, SQL обеспечивает максимальную гибкость, так как дает базе данных возможность адаптироваться к изменяющимся требованиям, не прерывая работу приложения, выполняющегося в реальном масштабе времени.
Архитектура клиент/сервер
SQL — естественное средство для реализации приложений клиент/сервер. В этой роли SQL служит связующим звеном между клиентской системой, взаимодействующей с пользователем, и серверной системой, управляющей базой данных, позволяя каждой системе сосредоточиться на выполнении своих функций. Кроме того, SQL позволяет персональным компьютерам функционировать в качестве клиентов по отношению к сетевым серверам или более крупным базам данных, установленным на больших ЭВМ; это позволяет получать доступ к корпоративным данным из приложений, работающих на персональных компьютерах.
3. Стандарты SQL
Одним из наиболее важных шагов на пути к признанию SQL на рынке стало появление стандартов на этот язык. Обычно при упоминании стандарта SQL имеют в виду официальный стандарт, утвержденный Американским институтом национальных стандартов (American National Standards Institute — ANSI) и Международной организацией по стандартам (International Standards Organization— ISO). Однако существуют и другие важные стандарты SQL, включая SQL, реализованный в системе DB2 компании IBM, и стандарт X/OPEN для SQL в среде UNIX.
Стандарты ANSI/ISO
Работа над официальным стандартом SQL началась в 1982 году, когда ANSI поставил перед своим комитетом ХЗН2 задачу по созданию стандарта языка реляционных баз данных. Вначале в комитете обсуждались достоинства различных предложенных языков. Однако поскольку к тому времени SQL уже стал фактическим стандартом, комитет ХЗН2 остановил свой выбор на нем и занялся стандартизацией SQL.
Разработанный в результате стандарт в большой степени был основан на диалекте SQL системы DB/2, хотя и содержал в себе ряд существенных отличий от этого диалекта. После нескольких доработок, в 1986 году стандарт был официально утвержден как стандарт ANSI номер Х3.135, а в 1987 году — в качестве стандарта ISO. Затем стандарт ANSI/ISO был принят правительством США как федеральный стандарт США по обработке информации (FIPS — Federal Information Processing Standard). Этот стандарт, незначительно пересмотренный в 1989 году, обычно называют стандартом "SQL-89", ил"SQLI". Когда в данной книге упоминается "стандарт ANSI/ISO", то подразумевается SQLI, который в настоящее время лежит в основе большинства коммерческих продуктов.
Многие из членов комитетов по стандартизации ANSI и ISO представляли фирмы-поставщики различных СУБД, в каждой из которых был реализован собственный диалект SQL. Как и диалекты человеческого языка, диалекты SQL были в основном похожи друг на друга, однако несовместимы в деталях. Во многих случаях комитет просто обошел существующие различия и не стандартизировал некоторые части языка, определив, что они реализуются по усмотрению разработчика. Этот подход позволил объявить большое число реализаций SQL совместимыми со стандартом, однако сделал сам стандарт относительно слабым.
Чтобы заполнить эти пробелы, комитет ANSI продолжил свою работу и создал проект нового, более жесткого стандарта SQL2. В отличие от стандарта 1989 года, проект SQL2 предусматривал возможности, выходящие за рамки таковых, уже существующих в реальных коммерческих продуктах. А для следующего за ним стандарта SQL3 были предложены еще более глубокие изменения. В результате предложенные стандарты SQL2 и SQL3 оказались более противоречивыми, чем исходный стандарт. Стандарт SQL2 прошел процесс утверждения в ANSI и был окончательно принят в октябре 1992 года. В то время, как первый стандарт 1986 года занимает не более ста страниц, официальный стандарт SQL2 содержит около шестисот.
Вопреки стандарту SQL2, во всех существующих на сегодняшний день коммерческих продуктах поддерживаются собственные диалекты SQL. Более того, поставщики СУБД включают в свои продукты новые возможности и расширяют собственные диалекты SQL, чем еще больше отдаляют их от стандарта. Однако ядро SQL стандартизировано довольно жестко. Там, где это можно было сделать, не ущемляя интересы клиентов, поставщики СУБД привели свои продукты в соответствие со стандартом SQL-89, то же самое постепенно произойдет и с SQL2.
Другие стандарты SQL
Хотя стандарт ANSI/ISO наиболее широко распространен, он не является единственным стандартом SQL. Европейская группа поставщиков X/OPEN также приняла SQL в качестве одного из своих стандартов для "среды переносимых приложений" на основе UNIX. Стандарты группы X/OPEN играют важную роль на европейском компьютерном рынке, где основной проблемой является переносимость приложений между компьютерными системами различных производителей. К несчастью, стандарт X/OPEN отличается от стандарта ANSI/ISO.
Кроме того, компания IBM включила SQL в свою спецификацию Systems Application Architecture (архитектура прикладных систем) и пообещала, что все ее продукты, очевидно, будут переведены на этот диалект SQL. Хотя данная спецификация и не оправдала надежд на унификацию линии продуктов компании IBM, движение в сторону унификации SQL в IBM продолжается. Система DB2 остается основной СУБД компании IBM для мэйнфреймов. Однако компания выпустила реализацию DB2 и для OS/2собственной операционной системы для персональных компьютеров, и для линии серверов и рабочих станций RS/6000, работающих под управлением UNIX. Таким образом, диалект DB2 языка SQL является мощным стандартом де-факто.

1.4 Операторы модификации данных…………………………………. …. 17

1.5 Транзакции в SQL……………………………………………………….….24

1.6 Защита данных………………………………………………………….…. 25

1.7 Обработка ошибок…………………………………………………………..27

Заключение……………………………………………………………. …………29

Список использованной литературы…………………………………………..30

Приложение А……………………………………………………………………..31

Введение

В настоящее время объемы информации все время возрастают. Наиболее удобным способом хранения информации, на основе опыта нескольких десятилетий, был признан способ хранения информации в виде баз данных.

База данных – это, прежде всего хранилище объектов данных, т.е. набора возможных понятий или событий, описываемых базой данных (БД), Вместе с этим основными функциями БД являются систематизация информации (знаний) и возможность взаимосвязи объектов между собой.

Любую структуру данных можно преобразовать в простую двумерную таблицу. Основная идея реляционного подхода состоит в том, чтобы представить произвольную структуру данных в виде простой двумерной таблицы или, как говорят, нормализовать структуру. И как следствие возникла необходимость использования универсального языка для доступа и управления данными в различных базах данных. Таким языком стал SQL.

Язык для взаимодействия с БД SQL появился в середине 70-х и был разработан в рамках проекта экспериментальной реляционной СУБД System R. Исходное название языка SEQUEL (Structered English Query Language) только частично отражает суть этого языка. Конечно, язык был ориентирован главным образом на удобную и понятную пользователям формулировку запросов к реляционной БД, но на самом деле уже являлся полным языком БД, содержащим помимо операторов формулирования запросов и манипулирования БД средства определения и манипулирования схемой БД. В языке отсутствовали средства синхронизации доступа к объектам БД со стороны параллельно выполняемых транзакций: с самого начала предполагалось, что необходимую синхронизацию неявно выполняет система управления базами данных СУБД [1, с.7].

После появления на рынке двух пионерских СУБД – SQL/DS (1981 год) и DB2 (1983 год) – он приобрел статус стандарта де-факто для профессиональных реляционных СУБД. В 1987 году SQL стал официальным международным стандартом языка баз данных, а в 1992 году вышла вторая версия этого стандарта.

Важной отличительной чертой SQL является его независимость от компьютерной среды (операционной системы и архитектуры). SQL является инструментом, предназначенным для обработки и чтения информации, содержащейся в компьютерной базе данных.

При создании языка запросов нового поколения разработчики старались сделать его простым и легким в освоении инструментом для обращения к БД. В итоге SQL стал слабо структурированным языком, особенно по сравнению с такими языками, как С или Pascal, и в то же время достаточно мощным и относительно легким для изучения [1, с.9].

Пробелы в стандарте SQL-89 и различия между существующими диалектами SQL достаточно значительны, и при переводе приложения под другую СУБД его всегда приходится модифицировать. Эти отличия в большинстве своем устранены в стандарте SQL2.

1. SQL

SQL является инструментом, предназначенным для обработки и чтения данных, содержащихся в компьютерной базе данных. SQL, является языком программирования , который применяется для организации взаимодействия пользователя с базой данных.

На рисунке 1 изображена схема работы SQL.

Рисунок 1 - Схема работы SQL

Согласно этой схеме, в вычислительной системе имеется база данных, в которой хранится важная информация. Если пользователю необходимо прочитать данные из базы данных, он запрашивает их у SQL с помощью СУБД. SQL обрабатывает запрос, находит требуемые данные и посылает их пользователю. Процесс запрашивания данных и получения результата называется запросом к базе данных: отсюда и название — структурированный язык запросов [2, с.103] .

Однако это название не совсем соответствует действительности. Cегодня SQL представляет собой нечто гораздо большее, чем простой инструмент создания запросов, хотя именно для этого он и был первоначально предназначен. Несмотря на то, что чтение данных по-прежнему остается одной из наиболее важных функций SQL, сейчас этот язык используется для реализации всех функциональных возможностей, которые СУБД предоставляет пользователю, а именно:

Организация данных. SQL дает пользователю возможность изменять структуру представления данных, а также устанавливать отношения между элементами базы данных.

Чтение данных. SQL дает пользователю или приложению возможность читать из базы данных содержащиеся в ней данные и пользоваться ими.

Обработка данных. SQL дает пользователю или приложению возможность изменять базу данных, т.е. добавлять в нее новые данные, а также удалять или обновлять уже имеющиеся в ней данные.

Управление доступом. С помощью SQL можно ограничить возможности пользователя по чтению и изменению данных и защитить их от несанкционированного доступа.

Совместное использование данных. SQL координирует совместное использование данных пользователями, работающими параллельно, чтобы они не мешали друг другу.

Целостность данных. SQL позволяет обеспечить целостность базы данных, защищая ее от разрушения из-за несогласованных изменений или отказа системы.

1.1 Таблицы SQL

В реляционной базе данных информация организована в виде таблиц , разделённых на строки и столбцы, на пересечении которых содержатся значения данных [1, с.215].

Основными объектами реляционной базы данных являются:

(TABLE) Таблица - Прямоугольная таблица, состоящая из СТРОК и СТОЛБЦОВ. Задать таблицу – значит указать, из каких столбцов она состоит.

(COLUMN) Столбец - Каждый столбец в таблице имеет собственные имя и тип.

1.2 Структура языка SQL

Все операторы языка SQL можно разделить на несколько типов:

Операторы манипулирования данных - позволяют управлять значениями, представляемыми в таблицах.

Операторы транзакций - определяют моменты времени в которые значения базы данных, измененные пользователями становятся актуальными (изменения сделанные одним пользователем вступают в силу для всех пользователей).

Операторы модификации данных - позволяют создавать/удалять базовые таблицы и изменять их структуру (добавлять столбцы, связи между таблицами).

Операторы защиты данных - позволяют авторизировать пользователей, давать им привилегии (разрешения на просмотр данных из одной или нескольких таблиц, изменение данных и т.д.).

Оператор запроса на получение данных - позволяет пользователю получить выбранные определенным образом, данные из одной или нескольких таблиц. Отдельной частью оператора запроса можно выделить оператор курсора - позволяет просматривать предварительно выбранные данные по одной строке.

Оператор ошибки - после выполнения последнего SQL запроса содержит код выполнения операции (код ошибки либо удачного выполнения).

Все используемые в языке SQL операторы представляют собой предложения, содержащие определенные операторы и их операнды. В некоторых операторах возможна вложенность нескольких операций [3, с.42].

1.3 Структура запросов SQL

Все запросы на получение практически любых данных из одной или нескольких таблиц выполняются с помощью единственного предложения SELECT .

В синтаксических конструкциях для обращения к БД используются следующие обозначения:

2) квадратные скобки ([]) – означают, что конструкции, заключенные в эти скобки, являются необязательными (т.е. могут быть опущены);

3) фигурные скобки (<>) – означают, что конструкции, заключенные в эти скобки, должны рассматриваться как целые синтаксические единицы, т.е. они позволяют уточнить порядок разбора синтаксических конструкций, заменяя обычные скобки, используемые в синтаксисе SQL;

4) многоточие (…) – указывает на то, что непосредственно предшествующая ему синтаксическая единица факультативно может повторяться один или более раз;

5) прямая черта (|) – означает наличие выбора из двух или более возможностей. Например, обозначение ASC|DESC указывает, можно выбрать один из терминов ASC или DESC; когда же один из элементов выбора заключен в квадратные скобки, то это означает, что он выбирается по умолчанию (так, [ASC]|DESC означает, что отсутствие всей этой конструкции будет восприниматься как выбор ASC);

6) точка с запятой (;) – завершающий элемент предложений SQL;

7) запятая (,) – используется для разделения элементов списков;

8) пробелы ( ) – могут вводиться для повышения наглядности между любыми синтаксическими конструкциями предложений SQL;

9) жирные прописные латинские буквы и символы – используются для написания конструкций языка SQL и должны (если это специально не оговорено) записываться в точности так, как показано-……..;

10) строчные буквы используются для написания конструкций, которые должны заменяться конкретными значениями, выбранными пользователем, причем для определенности отдельные слова этих конструкций связываются между собой символом подчеркивания (_);

В дальнейшем все примеры приводятся для базы данных приведенной в приложении А.

Оператор SELECT осуществляет выборку из базы данных и имеет наиболее сложную структуру среди всех операторов языка SQL. Простейший оператор SELECT выглядит:

SELECT * FROM PC;

Он осуществляет выборку всех записей из объекта БД табличного типа с именем PC. При этом столбцы и строки результирующего набора не упорядочены. Чтобы упорядочить поля результирующего набора, их следует перечислить через запятую в нужном порядке после слова SELECT:

Читайте также: