Η Γλώσσα Βάσεων εδοµένων SQL

Η Γλώσσα Βάσεων εδοµένων SQL 1

Η γλώσσα SQL Η SQL (Structured Query Language - οµηµένη Γλώσσα Ερωτηµάτων) είναι η καθιερωµένη σχεσιακή γλώσσα βάσεων δεδοµένων. Υλοποιήθηκε από την IBM στα πλαίσια του ερευνητικού της προγράµµατος System R. Αρχικά ονοµαζόταν SEQUEL (Structured English QUery Language) Τα δύο πρώτα εµπορικά ΣΣ Β που βασίζονταν στην SQL ήταν το ORACLE από την Relational Software Inc. (σήµερα ORACLE Corporation) το 1979 και το SQL/DS από την IBM το 1982. 2

Η γλώσσα SQL Η SQL έγινε και επίσηµο πρότυπο. Το 1982 το Αµερικάνικο Εθνικό Ινστιτούτο Τυποποίησης (American National Standards Institute - ANSI) και ο ιεθνής Οργανισµός Προτύπων (International Standards Organization -ISO) ανέθεσαν στη µόνιµη επιτροπή του X3H2 να συντάξει µία πρόταση για µία πρότυπη σχεσιακή γλώσσα. Η πρόταση της επιτροπής βασίστηκε στην έκδοση της SQL και επικυρώθηκε από το ANSI το 1986 οδηγώντας σε µια τυποποιηµένη έκδοση της SQL (ANSI 1986), που λέγεται SQL-86 ή SQL. Το 1992 αναπτύχθηκε ένα αναθεωρηµένο και πολύ πιο εκτεταµένο πρότυπο µε το όνοµα SQL2 (αναφέρεται και ως SQL-92) και το 1999 η SQL3, που αποτελεί µια περαιτέρω επέκταση της SQL µε αντικειµενοστρεφή χαρακτηριστικά. Εδώ θα ακολουθήσουµε το πρότυπο της SQL2. 3

Η γλώσσα SQL Η SQL είναι ανεξάρτητη από την δοµή της βάσης δεδοµένων. Η ροή των πληροφοριών µεταξύ του χρήστη και της βάσης δεδοµένων είναι όµοια µε την παρακάτω εικόνα Το DBMS έχει τον έλεγχο της διαχείρισης της βάσης δεδοµένων. Οι αιτήσεις στέλνονται στο DBMS όπου επεξεργάζονται και αλλάζουν σε εντολές ανάγνωσης/εγγραφής προς το διαχειριστή των αρχείων της βάσης. 4

Η γλώσσα SQL Η SQL µπορεί να ελέγχει όλες τις λειτουργίες για: Ορισµό δεδοµένων Ανάκτηση δεδοµένων Χειρισµό δεδοµένων Ορισµό όψεων (views) Έλεγχο πρόσβασης (Εξουσιοδότηση) Ακεραιότητα δεδοµένων Κοινή χρήση και Έλεγχο Συναλλαγών Τα κύρια πλεονεκτήµατα της SQL είναι: Ανεξαρτησία κατασκευαστή. Αλλάζοντας ΣΣ Β συνήθως δεν χρειάζεται να ξαναγραφεί ο κώδικας SQL. Υψηλού-επιπέδου γλωσσική δοµή (English like), που κάνει εύκολη τη χρήση της γλώσσας. Τυποποίηση. Η τυποποίηση επικυρώθηκε από το ANSI και τον ISO. 5

Η γλώσσα SQL Γλώσσα Ορισµού εδοµένων (DDL) Γλώσσα Χειρισµού εδοµένων (DML) Ορισµός Όψεων Εξουσιοδότησ η (authentication ) CREATE DROP ALTER TABLE (base table) CREATE DROP ALTER VIEW (virtual table) CREATE DROP ALTER INDEX (index table) CREATE TABLE SUPPLIERS ( S_No NUMBER(4) NOT NULL, S_Name CHAR(25), S_City CHAR(20) ); CREATE INDEX Supplier_Name ON SUPPLIERS(S_Name); SELECT αναζήτηση SELECT * FROM SUPPLIERS WHERE S_City='Athens'; INSERT εισαγωγή εγγραφής INSERT INTO SUPPLIERS VALUES ( 043, 'John', 'Athens'); DELETE διαγραφή εγγραφής DELETE FROM SUPPLIERS WHERE S_No=043; UPDATE τροποποίηση εγγραφής UPDATE SUPPLIERS SET S_City='Patra' WHERE S_No=043; CREATE VIEW ATHENS_SUPPLIERS AS SELECT S_No, S_Name, S_City FROM SUPPLIERS WHERE S_City="ATHENS"; CREATE DROP ALTER User CREATE USER John IDENTIFIED BY Johns-password; GRANT CONNECT TO John; GRANT SELECT, UPDATE ON SUPPLIERS TO John; REVOKE SELECT ON SUPPLIERS FROM John; Ακεραιότητα Έλεγχο Συναλλαγών CREATE DOMAIN S_No AS INTEGER CONSTRAINT Έλεγχος-Αριθµού-Προµηθευτή CHECK (S_No >0); CREATE ASSERTION <Όνοµα-δήλωσης> CHECK <Κατηγόρηµα>; DEFINE TRIGGER <όνοµα> ON UPDATE OF SUPPLIERS ( ) SQL> SET TRANSACTION; INSERT INTO CUSTOMERS VALUES ('SMITH', 'JOHN'); SQL> COMMIT; 6

Βασική οµή Η γλώσσα ερωτήσεων της SQL βασίζεται σε πράξεις συνόλου και σχέσεων. Μια χαρακτηριστική ερώτηση σε SQL έχει την εξής µορφή: ονόµατα γνωρισµάτων select Α 1, Α 2,.., Α n from R 1, R 2, R m where P ονόµατα σχέσεων συνθήκη A i : αναπαριστά ονόµατα γνωρισµάτων r i : αναπαριστά σχέσεις P: είναι το κατηγόρηµα (οι συνθήκες) Αυτό το ερώτηµα είναι ισοδύναµο µε την έκφραση της σχεσιακής άλγεβρας Π Α1, Α2,, Αn (σ P (R 1 x R 2 x R m )) Το αποτέλεσµα µιας ερώτησης SQL είναι µια άλλη σχέση. 7

Βασική οµή Π Α1, Α2,, Αn (σ P (R 1 x R 2 x R m )) select Α1, Α2,.., Αn from R 1, R 2, R m where P select αντιστοιχεί στην πράξη της προβολής της σχεσιακής άλγεβρας. Ποια γνωρίσµατα να υπάρχουν στο αποτέλεσµα from αντιστοιχεί στην πράξη του καρτεσιανού γινοµένου της σχεσιακής άλγεβρας. Ποιες σχέσεις θα χρησιµοποιηθούν για τον υπολογισµό του αποτελέσµατος. where αντιστοιχεί στη συνθήκη της πράξης της επιλογής στη σχεσιακή άλγεβρα. Το κατηγόρηµα P έχει γνωρίσµατα των σχέσεων που εµφανίζονται στο from. Όταν δεν υπάρχει το where, το P θεωρείται ότι ισχύει. 8

Βασική οµή Παράδειγµα Βάσης δεδοµένων (βιβλίο του Ullman) Ταινία (Τίτλος, Έτος, ιάρκεια, Είδος) Παίζει(Όνοµα, Τίτλος, Έτος) Ηθοποιός(Όνοµα, ιεύθυνση, Έτος-Γέννησης, Σύζυγος-Ηθοποιού) Ταινία Τίτλος Έτος ιάρκεια Είδος Παίζει Όνοµα Τίτλος Έτος Ηθοποιός Όνοµα ιεύθυνση Έτος-Γέννησης Σύζυγος-Ηθοποιού Σηµείωση: Η SQL δεν επιτρέπει τον χαρακτήρα του πλην '-' στα ονόµατα, εποµένως στην πραγµατικότητα θα πρέπει να χρησιµοποιείται η κάτω παύλα. Σηµείωση: Τα ονόµατα στην SQL µπορούν να γραφούν είτε µε µικρά είτε µε κεφαλαία (case insensitive) 9

Η Πρόταση Select Παράδειγµα: Ονόµατα όλων των ηθοποιών που έχουν παίξει σε ταινίες select Όνοµα from Παίζει Στην απλή σχεσιακή άλγεβρα, το ερώτηµα θα ήταν: Π όνοµα (Παίζει) Η SQL επιτρέπει πολλαπλές εµφανίσεις (διπλότυπα) της ίδιας συστοιχίας (σειράς) τόσο στις σχέσεις όσο και στα αποτελέσµατα των ερωτήσεων. Μια σχέση στην SQL είναι ένα πολυσύνολο. Για να πραγµατοποιηθεί η διαγραφή των διπλοτύπων, εισάγεται τη λέξη κλειδί distinct µετά τη select. Απαλοιφή διπλών εµφανίσεων select distinct Όνοµα from Παίζει 10

Η Πρόταση Select Ένας αστερίσκος στην πρόταση select δηλώνει επιλογή όλων των γνωρισµάτων select * from Παίζει Η πρόταση select µπορεί να περιέχει αριθµητικές εκφράσεις που σχετίζονται µε τις αριθµητικές πράξεις (+, -, *, /) και λειτουργούν ανάµεσα σε σταθερές ή γνωρίσµατα πλειάδων Η ερώτηση select Τίτλος, Έτος, ιάρκεια / 60, Είδος from Ταινία Επιστρέφει µια σχέση ίδια µε τη σχέση Ταινία µόνο που το γνώρισµα διάρκεια µας δίνει τις ώρες (έχει διαιρεθεί µε το 60) 11

Η Πρόταση Where Η πρόταση where αντιστοιχεί στο κατηγόρηµα επιλογής της σχεσιακής άλγεβρας. Αποτελείται από ένα κατηγόρηµα που περιλαµβάνει γνωρίσµατα των σχέσεων που εµφανίζονται στην πρόταση from. Παράδειγµα: Τον τίτλο όλων των ταινιών που γυρίστηκαν µετά το 1995 και είναι ασπρόµαυρες select Τίτλος from Ταινία where Έτος > 1995 and Είδος =''Ασπρόµαυρη'' συνθήκη του where Λογικοί τελεστές: NOT AND OR Τελεστές σύγκρισης: <, <=, >, >=, =, <>, between, not between ανάµεσα σε αριθµητικές εκφράσεις, συµβολοσειρές (strings), και ειδικούς τύπους. 12

Η Πρόταση Where Η SQL περιλαµβάνει µια πράξη σύγκρισης between προκειµένου να απλοποιηθούν οι συνθήκες επιλογής στην πρόταση where που καθορίζουν ότι µια τιµή είναι µικρότερη ή ίση προς κάποια τιµή και µεγαλύτερη ή ίση από κάποια άλλη τιµή. Παράδειγµα χρήσης του between : select Τίτλος from Ταινία where Έτος between 1990 and 1995 αντί του select Τίτλος from Ταινία where Έτος >= 1990 and Έτος <= 1995 13

Η Πρόταση from Η πρόταση from αντιστοιχεί στην πράξη του καρτεσιανού γινοµένου της σχεσιακής άλγεβρας. ίνει τη λίστα των σχέσεων που πρέπει να σαρωθούν κατά την αξιολόγηση της έκφρασης. Όταν το ίδιο γνώρισµα εµφανίζεται στο σχήµα περισσότερων από µια σχέσεων, τότε γίνεται διάκριση βάση του συµβολισµού: <όνοµα-σχέσης>.<όνοµα-γνωρίσµατος> Το καρτεσιανό γινόµενο µαζί µε τις συνθήκες σύζευξης αντιστοιχούν στην πράξη της σύζευξης Παράδειγµα σύζευξης (ή συνένωσης): Τους ηθοποιούς που παίζουν σε ασπρόµαυρες ταινίες select distinct Όνοµα from Παίζει, Ταινία where Παίζει.Τίτλος = Ταινία.Τίτλος and Παίζει.Έτος = Ταινία.Έτος and Είδος = Ασπρόµαυρη 14

Πράξεις Συµβολοσειρών Για την εύρεση συγκεκριµένων αλφαριθµητικών ή συµβολοσειρών χρησιµοποιούνται οι χαρακτήρες µπαλαντέρ : % (Ποσοστό) ταιριάζει οποιαδήποτε συµβολοσειρά _ (κάτω παύλα) ταιριάζει οποιοδήποτε χαρακτήρα. Στις συγκρίσεις γίνεται διάκριση ανάµεσα σε κεφαλαία και µικρά. Η σύγκριση γίνεται χρησιµοποιώντας το like, not like Π.χ.: Βρείτε τους τίτλους όλων των ταινιών που περιέχουν τη λέξη Θάλασσα select distinct Τίτλος from Ταινία where Τίτλος like %Θάλασσα% Η SQL υποστηρίζει µια ποικιλία τελεστών αλφαριθµητικών όπως: σύνδεση (concatenation) (χρησιµοποιώντας ή + ή &), µετατροπή από κεφαλαία σε µικρά γράµµατα (και αντιστρόφως), εύρεση του µήκους του αλφαριθµητικού, εξαγωγή του µέρους του αλφαριθµητικού κ.ό.κ. 15

ιάταξη των Πλειάδων Στην SQL χρησιµοποιείται η πρόταση order by ώστε οι πλειάδες στο αποτέλεσµα να είναι ταξινοµηµένες (π.χ. µε αλφαβητική σειρά) µε βάση τo αντίστοιχο γνώρισµα select distinct Ταινία, Έτος from Παίζει where Όνοµα = Robert De Niro order by Έτος Η προεπιλογή είναι η αύξουσα διάταξη, αλλά και άµεσα χρησιµοποιώντας το asc (αύξουσα) ή το desc (φθίνουσα). Επίσης, µπορεί να γίνει ταξινόµηση µε βάση πολλά γνωρίσµατα. Παράδειγµα: select * from Ταινία order by Έτος desc, Τίτλος asc Η ταξινόµηση είναι δαπανηρή λειτουργία. 16

Αλλαγή Ονόµατος Τα ονόµατα των γνωρισµάτων στο αποτέλεσµα είναι αυτά των σχέσεων στην ερώτηση. Η SQL επιτρέπει τη µετονοµασία σχέσεων και γνωρισµάτων χρησιµοποιώντας την πρόταση as: <παλιό-όνοµα> as <νέο-όνοµα> To as µπορεί να εµφανίζεται στο select ή στο from Για παράδειγµα: select Τίτλος, Έτος, ιάρκεια / 60 as ιάρκεια-ώρες from Ταινία Χρήσιµο όταν (α) όταν έχουµε αριθµητικές εκφράσεις στο select και δεν έχουν όνοµα, (β) όταν θέλουµε να αλλάξουµε το όνοµα του γνωρίσµατος στο αποτέλεσµα, (γ) δυο σχέσεις του from έχουν γνωρίσµατα µε το ίδιο όνοµα 17

Μεταβλητές Πλειάδων Μια µεταβλητή πλειάδας µπορεί να οριστεί στο from χρησιµοποιώντας το as: select distinct Όνοµα from Παίζει as Π, Ταινία as Τ where Π.Τίτλος = Τ.Τίτλος and Π.Έτος = Τ.Έτος and Είδος = Ασπρόµαυρη Οι µεταβλητές πλειάδων είναι ιδιαίτερα χρήσιµες όταν θέλουµε να συγκρίνουµε δυο πλειάδες της ίδιας σχέσης. Παράδειγµα: Τα ονόµατα όλων των ταινιών που έχουν διάρκεια µεγαλύτερη από µία τουλάχιστον ταινία που γυρίστηκε το 1995 select distinct Τ.Τίτλος from Ταινία as S, Ταινία as T where T. ιάρκεια > S. ιάρκεια and S.Έτος = 1995 18

Πράξεις Συνόλων Οι τελεστές συνόλων ένωση (union), τοµή (intersection) και διαφορά (except) στις σχέσεις αντιστοιχούν στους τελεστές της σχεσιακής άλγεβρας,, -. Καθένας από τους παραπάνω τελεστές αυτόµατα διαγράφει τα διπλότυπα. union intersection except ένωση τοµή διαφορά εφαρµόζονται σε συµβατές σχέσεις. Γενική Σύνταξη: ( select from where ) union/intersect/except ( select from where) 19

Πράξεις Συνόλων Παράδειγµα Τραπέζης Υποκατάστηµα Λογαριασµός Καταθέτης Πελάτης όνοµαυποκαταστήµατος πόλη ενεργητικό αριθµόςλογαριασµού όνοµαυποκαταστήµατος υπόλοιπο όνοµα-πελάτη αριθµόςλογαριασµού όνοµα-πελάτη οδός πόλη άνειο ανειζόµενος αριθµός-δανείου όνοµαυποκαταστήµατος ποσό όνοµα-πελάτη αριθµός-δανείου Υποκατάστηµα (Όνοµα-Υποκαταστήµατος, Πόλη, Ενεργητικό) Λογαριασµός (Αριθµός-λογαριασµού, Όνοµα-Υποκαταστήµατος, Υπόλοιπο) άνειο (Αριθµός- ανείου, Όνοµα-Υποκαταστήµατος, Ποσό) ανειζόµενος (Όνοµα-Πελάτη, Αριθµός- ανείου) Πελάτης (Όνοµα-Πελάτη, Οδός, Πόλη) Καταθέτης (Όνοµα-Πελάτη, Αριθµός-Λογαριασµού) 20

Πράξεις Συνόλων Παράδειγµα union: Τα ονόµατα όλων των πελατών που έχουν καταθέσεις ή έχουν πάρει δάνειο ή και τα δύο ( select Όνοµα-Πελάτη from Καταθέτης ) union ( select Όνοµα-Πελάτη from ανειζόµενος ) Γίνεται Επιλογή µοναδικών σειρών -χωρίς διπλότυπα. Με διπλότυπα χρησιµοποιείται το union all Απαλοιφή διπλών εµφανίσεων, εκτός αν χρησιµοποιηθεί το union all 21

Πράξεις Συνόλων Παράδειγµα intersect: Τα ονόµατα όλων των πελατών που έχουν καταθέσεις και έχουν πάρει δάνειο ( select Όνοµα-Πελάτη from Καταθέτης ) intersect ( select Όνοµα-Πελάτη from ανειζόµενος ) Αντίστοιχα υπάρχει το intersect all για να εµφανίζονται και τα διπλότυπα (ίδιες σειρές) 22

Πράξεις Συνόλων Παράδειγµα except: Τα ονόµατα όλων των πελατών που έχουν καταθέσεις και δεν έχουν πάρει δάνειο ( select Όνοµα-Πελάτη from Καταθέτης ) except ( select Όνοµα-Πελάτη from ανειζόµενος ) Αντίστοιχα υπάρχει το except all 23

Η τιµή null Χρήση της λέξης κλειδί is null (is not null) σε µια συνθήκη για να ελέγξουµε αν µια τιµή είναι null. select Αριθµός- ανείου from άνειο where Ποσό is null Εµφάνιση null Σε αριθµητικές πράξεις: το αποτέλεσµα είναι null όταν οποιαδήποτε τιµή είναι null Σε συγκρίσεις: σύγκριση µε null συνήθως δίνει αποτέλεσµα false Σε συναθροιστικές συναρτήσεις: αγνοείται πλην από το count(*) Παράδειγµα: select sum(ποσό) from άνειο 24

Συναθροιστικές Συναρτήσεις Η SQL έχει 5 ενσωµατωµένες συναθροιστικές συναρτήσεις. Οι ακόλουθες συναρτήσεις εφαρµόζονται στο σύνολο µιας στήλης µιας σχέσης, και επιστρέφουν µία τιµή: Μέσος όρος: avg(a) (µόνο σε αριθµούς) A γνώρισµα Ελάχιστο: min(a) Μέγιστο: max(a) Άθροισµα: sum(a) (µόνο σε αριθµούς) Πλήθος: count(a) 25

Συναθροιστικές Συναρτήσεις Π.χ. Υπολογίστε τη µέση τιµή του υπολοίπου των λογαριασµών στο υποκατάστηµα Κρήνης. select avg(υπόλοιπο) from λογαριασµός where όνοµα-υποκαταστήµατος= Κρήνης Π.χ. Υπολογίστε τον αριθµό (πλήθος) των πλειάδων στη σχέση «πελάτης» select count(*) from πελάτης Αν θέλουµε να απαλείψουµε διπλές εµφανίσεις χρησιµοποιούµε τη λέξη-κλειδί distinct στην αντίστοιχη έκφραση. Π.χ. Υπολογίστε τον αριθµό των καταθετών στην τράπεζα select count(distinct όνοµα-πελάτη) from καταθέτης 26

Συναθροιστικές Συναρτήσεις Το κάθε αποτέλεσµα είναι µια σχέση µε ένα γνώρισµα και µια γραµµή, µπορούµε να δώσουµε όνοµα στο γνώρισµα χρησιµοποιώντας το as Π.χ. Υπολογίστε τη µέση τιµή, ελάχιστη τιµή, µέγιστη τιµή και το άθροισµα του υπολοίπου των λογαριασµών select avg(υπόλοιπο) as µέσό_υπόλοιπο, min(υπόλοιπο) as Ελάχιστο_υπόλοιπο, max(υπόλοιπο) as µέγιστο_υπόλοιπο, sum(υπόλοιπο) as συνολικό_υπόλοιπο from λογαριασµός 27

Συναθροιστικές Συναρτήσεις - Οµαδοποίηση Μπορούµε να εφαρµόσουµε τις συναρτήσεις όχι µόνο σε ένα σύνολο από πλειάδες, αλλά σε οµάδες από σύνολα πλειάδων. Οι οµάδες προσδιορίζονται χρησιµοποιώντας το group by Π.χ.: Υπολογίστε τον αριθµό των καταθετών σε κάθε υποκατάστηµα. select Όνοµα-Υποκαταστήµατος, count (distinct όνοµα-πελάτη) from Καταθέτης, Λογαριασµός where Καταθέτης.αριθµός-λογαριασµού = Λογαριασµός.αριθµός-λογαριασµού group by Όνοµα-Υποκαταστήµατος Π.χ.: Υπολογίστε το Μέσο ποσό των λογαριασµών σε κάθε υποκατάστηµα select Όνοµα-Υποκαταστήµατος, from Λογαριασµός group by Όνοµα-Υποκαταστήµατος avg(ποσό) 28

Συναθροιστικές Συναρτήσεις - Οµαδοποίηση Η οµαδοποίηση µπορεί να γίνει ως προς περισσότερα του ενός πεδία. Π.χ. Υπολογίστε το Μέσο όρο καταθέσεων ανά πελάτη και ανά υποκατάστηµα select Όνοµα-Υποκαταστήµατος, Όνοµα-Πελάτη, avg(υπόλοιπο) from Καταθέτης as K, Λογαριασµός as Λ where Κ.Αριθµός-Λογαριασµού = Λ.Αριθµός- Λογαριασµού group by Όνοµα-Υποκαταστήµατος, Όνοµα-Πελάτη Η Οµαδοποίηση γίνεται πρώτα ως προς το Υποκατάστηµα. Στην συνέχεια δηµιουργούνται υποoµάδες ως προς το Όνοµα-Πελάτη Σηµείωση: Αν στην πρόταση Select υπάρχει συναθροιστική συνάρτηση τότε δεν επιτρέπονται γνωρίσµατα παρά µόνο συναθροιστικές συναρτήσεις εκτός αν υπάρχει ο όρος group by 29

Συναθροιστικές Συναρτήσεις - Πρόταση Having Μπορούµε να εφαρµόσουµε µια συνθήκη σε µια συγκεκριµένη οµάδα από πλειάδες χρησιµοποιώντας το having Η συνθήκη στην πρόταση having εφαρµόζεται αφού σχηµατιστούν οι οµάδες (group by) και υπολογιστούν οι συναθροιστικές συναρτήσεις. Π.χ. Θεωρήστε τη σχέση Λογαριασµός(Όνοµα- Υποκαταστήµατος, Αριθµός-λογαριασµού, Υπόλοιπο) και βρείτε τα ονόµατα υποκαταστηµάτων µε µέσο υπόλοιπο καταθέσεων µεγαλύτερο των 1200 (οµαδοποίηση κατά Όνοµα-Υποκαταστήµατος) select Όνοµα-Υποκαταστήµατος, avg(υπόλοιπο) as µέσο-υπόλοιπο from Λογαριασµός group by Όνοµα-Υποκαταστήµατος having avg(υπόλοιπο) > 1200 30

Συναθροιστικές Συναρτήσεις - Πρόταση Having Η πρόταση having περιορίζει τις γραµµές που επιστρέφονται από µία πρόταση group by µε τον ίδιο τρόπο που η πρόταση where περιορίζει τις γραµµές που επιστέφονται από την πρόταση select. Όταν εµφανίζονται και το where και το having: η συνθήκη του where εφαρµόζεται πρώτα, οι πλειάδες που ικανοποιούν αυτή τη συνθήκη τοποθετούνται σε οµάδες µε βάση το group by και µετά αν υπάρχει συνθήκη στο having εφαρµόζεται στις οµάδες. Π.χ.: Το Μέσο ποσό για κάθε πελάτη που ζει στα Ιωάννινα και έχει τουλάχιστον τρεις λογαριασµούς 3 select Καταθέτης.Όνοµα-Πελάτη, avg(ποσό) from Καταθέτης, Λογαριασµός, Πελάτης 1 where Καταθέτης.Αριθµός-Λογαριασµού = Λογαριασµός. Αριθµός-Λογαριασµού and Καταθέτης. Όνοµα-Πελάτη = Πελάτης. Όνοµα-Πελάτη and Πόλη = Ιωάννινα 2 group by Καταθέτης. Όνοµα-Πελάτη 4 having count (distinct Καταθέτης.Αριθµός- Λογαριασµού) >= 3 31

αριθµός-δανείου ποσό Συναθροιστικές Συναρτήσεις Τα προηγούµενα παραδείγµατα δείχνουν πώς µπορούν να χρησιµοποιηθούν οι συναρτήσεις για την ανάκτηση "συνοπτικών" τιµών από τη βάση δεδοµένων. Τι γίνεται όταν θέλουµε να εµφανίσουµε και τα στοιχεία των κατόχων αυτών των τιµών Τότε χρησιµοποιούµε τη συναθροιστική συνάρτηση σαν τιµή σύγκρισης σε εµφωλιασµένο υποερώτηµα δάνειο όνοµα-υποκαταστήµατος ανειζόµενος όνοµα-πελάτη αριθµός-δανείου όνοµα-πελάτη οδός πόλη πελάτης Π.χ. Βρείτε τα στοιχεία του πελάτη µε το µεγαλύτερο ποσό δανείου select Πελάτης.* from where πελάτης, ανειζόµενος, δάνειο πελάτης.όνοµα-πελάτη= ανειζόµενος.όνοµα-πελάτη and ανειζόµενος.αριθµός-δανείου= δάνειο.αριθµός-δανείου Συνθήκες σύζευξης and ποσό = (select max(ποσό) from άνειο) ; εµφωλιασµένο υποερώτηµα 32

Null Τιµές (κενά) Είναι πιθανό για τις πλειάδες να έχουν τιµή null, δηλωµένη ως null, σε κάποιο από τα γνωρίσµατα. Το null (κενά) δηλώνει µια άγνωστη τιµή ή τιµή που δεν υπάρχει Το κατηγόρηµα is null µπορεί να χρησιµοποιηθεί για τον έλεγχο των null τιµών. Π.χ. Βρείτε όλους τους αριθµούς δανείων από τη σχέση δάνειο που δεν έχουν τιµή στο γνώρισµα ποσό. select αριθµός-δανείου from δάνειο where ποσό is null Το αποτέλεσµα οποιασδήποτε αριθµητικής έκφρασης που περιλαµβάνει την τιµή null είναι null. Π.χ. 5+null επιστρέφει null Οι συναθροιστικές συναρτήσεις ωστόσο αγνοούν τις τιµές null. 33

Τιµές Null και Λογική Τριών Τιµών Οποιαδήποτε σύγκριση µε το null επιστρέφει unknown. Π.χ. 5<null, null<>null ή null= Smith Η λογική τριών-τιµών χρησιµοποιώντας την τιµή αλήθειας unknown: OR: (unknown or true) = true, (unknown or false) = unknown (unknown or unknown) = unknown AND: (true and unknown) = unknown, (false and unknown) = false, (unknown and unknown) = unknown NOT: (not unknown) = unknown Η σύγκριση P is unknown επιστέφει τιµή true αν το κατηγόρηµα P επιστρέφει τιµή unknown Το αποτέλεσµα του κατηγορήµατος της πρότασης where θεωρείται ως false αν επιστρέφει τιµή unknown. 34

Τιµές Null και Συναθροίσεις Βρείτε το σύνολο όλων των ποσών των δανείων select sum(ποσό) from δάνειο Η παραπάνω έκφραση δεν λαµβάνει υπόψη τα κενά στο γνώρισµα ποσό. Όλες οι συναθροιστικές συναρτήσεις εκτός του count(*) αγνοούν τις πλειάδες µε null τιµές στα συναθροισµένα γνωρίσµατα. 35

Εµφωλιασµένες Υποερωτήσεις Η SQL επιτρέπει τον εµφωλιασµό υποερωτήσεων. Τα εµφωλιασµένα υποερωτήµατα χρησιµοποιούνται σε προτάσεις where ή having. Ένα υποερώτηµα είναι µια έκφραση select-fromwhere που είναι εµφωλιασµένη (ένθετη) µέσα σε ένα άλλο ερώτηµα. select-from-where..(select-from-where ) Τότε το πρώτο ονοµάζεται εξωτερικό ερώτηµα και το δεύτερο εσωτερικό ερώτηµα. Συνήθως υπολογίζεται πρώτα το εσωτερικό ερώτηµα και κατόπιν το εξωτερικό εφαρµόζοντας σε αυτό το αποτέλεσµα του εσωτερικού ερωτήµατος. Εξαίρεση αποτελεί η περίπτωση των συσχετιζόµενων υποερωτηµάτων όπου το εσωτερικό ερώτηµα θα υπολογιστεί για κάθε γραµµή (ή τιµή µεταβλητής) του εξωτερικού ερωτήµατος. 36

Εµφωλιασµένες Υποερωτήσεις Μια συνήθης χρήση των εµφωλιασµένων υποερωτηµάτων είναι η εκτέλεση ελέγχων και συγκρίσεων για: τη συµµετοχή σε κάποιο σύνολο (set membership) τη σύγκριση συνόλων (set comparisons) το µέγεθος συνόλων (set cardinality) Οι τελεστές που χρησιµοποιούνται για τους ελέγχους προηγούνται ενός υποερωτήµατος και χρησιµοποιούνται όταν το υποερώτηµα είναι πιθανό να έχει ως αποτέλεσµα την επιστροφή δύο ή περισσοτέρων τιµών. Οι τελεστές είναι: in/not in (συµµετοχή σε σύνολο) (>, <, =, κλπ) some/any/all (σύγκριση συνόλων) exists/not exists (έλεγχος για κενά σύνολα) unique/not unique (έλεγχος για διπλότυπα) 37

Εµφωλιασµένες Υποερωτήσεις Η συνήθης σύνταξη των εµφωλιασµένων υποερωτηµάτων είναι η select * from table1 where table1.somecolumn <σύγκριση> (select someothercolumn from table2 where someothercolumn = somevalue) 38

Εµφωλιασµένες Υποερωτήσεις τελεστής in (not in) Συµµετοχή σε σύνολο µε το in Ο τελεστής in, not in ελέγχει αν µια πλειάδα ανήκει (ή όχι) σε ένα σύνολο ή σε µία άλλη σχέση που έχει προκύψει από µια έκφραση υποερωτήµατος select-from-where. Π.χ. Βρείτε τα ονόµατα όλων των πελατών που έχουν και λογαριασµό όσο και δάνειο στην τράπεζα. select distinct όνοµα-πελάτη from ανειζόµενος where όνοµα-πελάτη in (select όνοµα-πελάτη from καταθέτης) Π.χ. Βρείτε τα ονόµατα όλων των πελατών που έχουν δάνειο στην τράπεζα αλλά όχι λογαριασµό select distinct όνοµα-πελάτη from ανειζόµενος where όνοµα-πελάτη not in (select όνοµα-πελάτη from καταθέτης) 39

Εµφωλιασµένες Υποερωτήσεις τελεστής in (not in) Συµµετοχή σε σύνολο µε το in Ο τελεστής in, not in µπορεί να χρησιµοποιηθεί και µε διατεταγµένα (ή όχι) σύνολα Π.χ. Βρείτε τα ονόµατα όλων των πελατών που έχουν πάρει δάνειο και δε λέγονται "Παπάς" ή "Πέτρου". select distinct Όνοµα-Πελάτη from ανειζόµενος where Όνοµα-Πελάτη not in ( Παπάς, Πέτρου ) 40

Εµφωλιασµένες Υποερωτήσεις τελεστής in (not in) Συµµετοχή σε σύνολο µε το in Μπορούµε επίσης µε το in (not in) να ελέγξουµε ταυτόχρονα παραπάνω από ένα γνώρισµα Π.χ. Βρείτε τα ονόµατα όλων των πελατών που έχουν πάρει δάνειο και έχουν και λογαριασµό στο υποκατάστηµα Βενιζέλου (δύο γνωρίσµατα). select distinct όνοµα-πελάτη from ανειζόµενος, άνειο where ανειζόµενος.αριθµός-δανείου = δάνειο.αριθµός-δανείου and όνοµα-υποκαταστήµατος = "Βενιζέλου" and (Όνοµα-Υποκαταστήµατος, Όνοµα-πελάτη) in (select Όνοµα-Υποκαταστήµατος, Όνοµα-πελάτη from καταθέτης, λογαριασµός where καταθέτης.αριθµός-λογαριασµού = λογαριασµός.αριθµός-λογαριασµού) Σηµείωση: το ερώτηµα µπορεί να γραφεί µε πιο απλό τρόπο (η σχεσιακή πράξη της τοµής -intersect-). Για τα ονόµατα των πελατών που έχουν πάρει δάνειο αλλά δεν έχουν και λογαριασµό (η σχεσιακή πράξη της διαφοράς) µπορούµε να χρησιµοποιήσουµε το not in. 41

Εµφωλιασµένες Υποερωτήσεις τελεστής some (any) σύγκριση συνόλων µε το some (τουλάχιστον ένα). Ο τελεστής some (any) χρησιµοποιείται για τη σύγκριση συνόλων. Ο τελεστής some (any) έχει τη σηµασία του τουλάχιστον ένα από ένα σύνολο 0 5 6 (5< some ) = true (δηλαδή,5 < some πλειάδα στη σχέση) (5< some (5 = some 0 5 0 5 ) = false ) = true 0 (5 some 5 ) = true (εφόσον 0 5) Επίσης ισχύει (= some) ισοδύναµο. του in Ωστόσο ( some) όχι ισοδύναµο τουnot in 42

Εµφωλιασµένες Υποερωτήσεις τελεστής some (any) σύγκριση συνόλων µε το some (τουλάχιστον ένα). Π.χ. Θεωρήστε τη σχέση Ηθοποιός (Όνοµα, ιεύθυνση, Πόλη, Έτος-Γέννησης) και βρείτε τα Ονόµατα των Ηθοποιών µε Έτος-Γέννησης µικρότερο από το Έτος-Γέννησης ενός τουλάχιστον ηθοποιού της πόλης της Αθήνας select Όνοµα from Ηθοποιός where Έτος-Γέννησης <some (select Έτος-Γέννησης from Ηθοποιός where Πόλη='Αθήνα'); Π.χ. Θεωρήστε τη σχέση Υποκατάστηµα (Όνοµα- Υποκαταστήµατος, Πόλη, Ενεργητικό) και βρείτε τα ονόµατα υποκαταστηµάτων µε Ενεργητικό µικρότερο από το Ενεργητικό ενός τουλάχιστον υποκαταστήµατος της πόλης των Σερρών. select Όνοµα-Υποκαταστήµατος from Υποκατάστηµα where Ενεργητικό <some (select Ενεργητικό from Υποκατάστηµα where Πόλη='Σέρρες'); 43

Εµφωλιασµένες Υποερωτήσεις τελεστής some (any) σύγκριση συνόλων µε το some (τουλάχιστον ένα). Π.χ. Θεωρήστε τη σχέση Υποκατάστηµα (Όνοµα- Υποκαταστήµατος, Πόλη, Ενεργητικό) και βρείτε τα υποκαταστήµατα που έχουν ενεργητικό µεγαλύτερο από κάποιο (τουλάχιστον ένα) Υποκατάστηµα που βρίσκεται στην Αθήνα. select όνοµα-υποκαταστήµατος from Υποκατάστηµα where ενεργητικό > some (select ενεργητικό from Υποκατάστηµα where πόλη ='Αθήνα') Η ίδια ερώτηση δίχως τον τελεστή some select distinct Τ.όνοµα-Υποκαταστήµατος from Υποκατάστηµα as Τ, Υποκατάστηµα as S where Τ.ενεργητικό>S.ενεργητικό and S.πόλη ='Αθήνα' 44

Εµφωλιασµένες Υποερωτήσεις τελεστής all σύγκριση συνόλων µε το all (από όλα). Ο τελεστής all χρησιµοποιείται για τη σύγκριση συνόλων. Ο τελεστής all έχει τη σηµασία από όλα τα στοιχεία ενός συνόλου. Π.χ. Θεωρήστε τη σχέση Υποκατάστηµα (Όνοµα- Υποκαταστήµατος, Πόλη, Ενεργητικό) και βρείτε τα ονόµατα όλων των υποκαταστηµάτων που έχουν ενεργητικό µεγαλύτερο από το ενεργητικό όλων των υποκαταστηµάτων της πόλης των Σερρών. select distinct όνοµα-υποκαταστήµατος from Υποκατάστηµα where ενεργητικό > all(select ενεργητικό from Υποκατάστηµα where πόλη = "Σέρρες") 45

Εµφωλιασµένες Υποερωτήσεις τελεστής all σύγκριση συνόλων µε το all (από όλα). 0 5 6 (5< all ) = false (5< all (5 = all 6 10 4 5 ) = true ) = false 4 (5 all 6 ) = true (εφόσον 5 4 και 5 6) Επίσης το ( all) είναι ισοδύναµο του not in. Από την άλλη το (= all) ελέγχει αν το υποερώτηµα έχει µόνο µία τιµή άρα δεν είναι ισοδύναµο του in. 46

Εµφωλιασµένες Υποερωτήσεις τελεστής all σύγκριση συνόλων µε το all (από όλα). Π.χ. Θεωρήστε τη σχέση Λογαριασµός (Αριθµόςλογαριασµού, Όνοµα-Υποκαταστήµατος, Υπόλοιπο) και βρείτε το Υποκατάστηµα µε το µεγαλύτερο µέσο υπόλοιπο καταθέσεων. select distinct Όνοµα-Υποκαταστήµατος from Λογαριασµός group by Όνοµα-Υποκαταστήµατος having avg(υπόλοιπο) > = all (select avg(υπόλοιπο) from Λογαριασµός group by Όνοµα- Υποκαταστήµατος) 47

Εµφωλιασµένες Υποερωτήσεις τελεστής exists έλεγχος για µη κενά σύνολα µε το exists Ο τελεστής exists χρησιµοποιείται στον έλεγχο για µη κενά σύνολα (κενές σχέσεις). Ο τελεστής exists επιστρέφει true αν η υποερώτηση δεν είναι κενή exists r r Ø not exists r r = Ø Π.χ. Βρείτε τους πελάτες που έχουν καταθέσεις και έχουν πάρει δάνειο (δηλαδή Καταθέτης που είναι και ανειζόµενος- αντιστοιχεί στην πράξη της τοµής). select Όνοµα-Πελάτη from ανειζόµενος where exists (select * from Καταθέτης where Καταθέτης.Όνοµα-Πελάτη = ανειζόµενος.όνοµα-πελάτη) Είναι συσχετιζόµενο υποερώτηµα. Θα υπολογιστεί για κάθε τιµή της µεταβλητής ανειζόµενος.όνοµα-πελάτη που παίρνει από το εξωτερικό ερώτηµα. 48

Εµφωλιασµένες Υποερωτήσεις τελεστής not exists έλεγχος για κενά σύνολα µε το not exists Ο τελεστής not exists: επιστρέφει true αν η υποερώτηση είναι κενή Π.χ. Θεωρήστε τις σχέσεις ανειζόµενος (Όνοµα- Πελάτη, Αριθµός- ανείου) και Καταθέτης (Όνοµα- Πελάτη, Αριθµός-Λογαριασµού) και βρείτε τα ονόµατα των πελατών που έχουν πάρει δάνειο και δεν έχουν καταθέσεις (δηλαδή ανειζόµενος που δεν είναι Καταθέτης) select Όνοµα-Πελάτη from ανειζόµενος where not exists ( select * from Καταθέτης where Καταθέτης.Όνοµα-Πελάτη = ανειζόµενος.όνοµα-πελάτη ) Είναι και αυτό συσχετιζόµενο υποερώτηµα. Το συγκεκριµένο αντιστοιχεί στην πράξη της διαφοράς της σχεσιακής άλγεβρας (except) 49

Εµφωλιασµένες Υποερωτήσεις τελεστής not exists έλεγχος για κενά σύνολα µε το not exists Ο τελεστής not exists µπορεί να χρησιµοποιηθεί για έλεγχο αν η σχέση A περιέχει όλη τη σχέση B Άρα B except A --> null Τότε not exists (Β except Α) --> true A B Χρησιµοποιείται στη σχεσιακή πράξη της διαίρεσης Συνήθως αναγνωρίζουµε ότι πρόκειται για διαίρεση από τη λέξη όλα, ή για όλα στην ερώτηση. 50

Εµφωλιασµένες Υποερωτήσεις τελεστής not exists Παίζει (Όνοµα, Τίτλος, Έτος) Π.χ. Βρείτε τα ονόµατα των ηθοποιών που έχουν παίξει σε όλες τις ταινίες της Βουγιουκλάκη select distinct S.Όνοµα from Παίζει as S where not exists ( (select Τίτλος, Έτος Συσχετιζόµενος ιαιρετέος uπολογισµός για κάθε S from Παίζει where Όνοµα = "Βουγιουκλάκη") except (select Τίτλος, Έτος from Παίζει as R Ο ιαιρετέος ο ιαιρέτης where R.Όνοµα = S.Όνοµα) ) Προσέξτε ότι είναι συσχετιζόµενο υποερώτηµα. Θα υπολογιστεί για κάθε τιµή της µεταβλητής S.Όνοµα που παίρνει από το εξωτερικό ερώτηµα. 51

Εµφωλιασµένες Υποερωτήσεις τελεστής unique (not unique) Έλεγχος για Απουσία ιπλότυπων (το πολύ) Ο τελεστής unique (not unique) ελέγχει αν ένα υποερώτηµα περιέχει διπλότυπες πλειάδες στο αποτέλεσµά του (έλεγχος για διπλότυπα). Ο τελεστής unique: επιστρέφει true αν η υποερώτηση δεν έχει διπλότυπες πλειάδες. Π.χ. Θεωρήστε τη σχέση Παίζει(Όνοµα, Τίτλος, Έτος) και βρείτε τα ονόµατα ηθοποιών που έχουν παίξει το πολύ σε µια ταινία select Όνοµα from Παίζει ας T where unique (select Τ.Όνοµα αντί του from Παίζει ας R where T.Όνοµα = R.Όνοµα) select Όνοµα from Παίζει group by Όνοµα having count(*) < = 1 52

Εµφωλιασµένες Υποερωτήσεις τελεστής unique (not unique) Έλεγχος για διπλότυπα (τουλάχιστον δύο) Ο τελεστής not unique: επιστρέφει true αν η υποερώτηση έχει διπλότυπα. Παράδειγµα: Οι πελάτες που έχουν τουλάχιστον δύο καταθέσεις στο υποκατάστηµα Κρήνης" select T.Όνοµα-Πελάτη from Καταθέτης as Τ where not unique (select R.Όνοµα-Πελάτη from Λογαριασµός, Καταθέτης as R where T.Όνοµα-Πελάτη =R.Όνοµα-Πελάτη and R. Αριθµός-Λογαριασµού = Λογαριασµός. Αριθµός- Λογαριασµού and Λογαριασµός.Όνοµα-Υποκαταστήµατος = "Κρήνης ") 53