Структура языка SQL

Содержание

 

Введение...............................................................................................................................3

1 Типы данных языка SQL, определенные стандартом ISO. Средства поддержки целостности данных. ……………………………..…………………................................5

1.1 Скалярные типы данных языка SQL. Точные числовые данные (тип exact numeric). …………………………………..........................................................................5

1.2 Обязательные данные. Ограничения для доменов……...........................................11

1.3 Целостность сущностей. Ссылочная целостность……...........................................13

1.4 Требования данного предприятия.............................................................................17

2 Определение данных. Представления. Использование транзакций. Управление доступом к данным..…………….....................................................................................19

2.1 Определение данных..................................................................................................20

2.2 Представления………………………………….........................................................28

2.3 Использование транзакций…………………............................................................29

2.4 Управление доступом к данным …..……….............................................................31

Заключение........................................................................................................................34

Глоссарий…………………………...................................................................................36

Список используемых источников..................................................................................37

Приложения…...................................................................................................................38

 

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.

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.

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. Этот стандарт, незначительно пересмотренный в 1989 году, обычно называют стандартом «SQL-89», или «SQLI».

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 Типы данных языка SQL, определенные стандартом ISO. Средства поддержки целостности данных

 

В настоящем разделе описаны  типы данных, определенные стандартом ISO SQL. Начнем с определения требований к допустимому идентификатору языка SQL.

Идентификаторы языка SQL.

Идентификаторы языка SQL предназначены  для обозначения объектов в базе данных и являются именами таблиц, представлений и столбцов. Символы, которые могут использоваться в создаваемых пользователем идентификаторах языка SQL, должны быть определены как набор символов. Стандарт ISO задает набор символов, который должен использоваться по умолчанию; он включает строчные и прописные буквы латинского алфавита (A-Z, a-z), цифры (0-9) и символ подчеркивания (_). Допускается использование и альтернативного набора символов.

На формат идентификаторов накладываются  следующие ограничения:

•может иметь длину до 128 символов (большинство диалектов предусматривает  более жесткие ограничения);

•должен начинаться с буквы;

•не может содержать  пробелов.

 

1.1 Скалярные типы данных языка SQL. Точные числовые данные (тип exact numeric)

 

В таблице 1 перечислены скалярные типы данных языка SQL, которые определены стандартом ISO (см. Приложение А). В некоторых случаях в целях упрощения манипулирования и преобразования, а также из-за сходства основных свойств данные типов character и bit объединяются под названием "строковые типы данных", а данные типов exact numeric и approximate numeric — под названием "числовые типы данных". В стандарте SQL3 определены также большие символьные и двоичные объекты.

Логические данные (тип boolean).

Логические данные состоят из различимых истинностных значений TRUE (истинный) и FALSE (ложный). Логические данные поддерживают также истинностное значение UNKNOWN (неопределенный), заданное как значение NULL, если применение неопределенных значений-не запрещено ограничением NOT NULL. Все значения данных логического типа и истинностные значения SQL могут совместно применяться в операторах сравнения и присваивания. Значение TRUE в арифметических операторах сравнения больше значения FALSE, а любое сравнение, в котором участвует значение NULL или истинностное значение UNKNOWN, возвращает результат UNKNOWN.

Символьные данные (тип character).

Символьные данные состоят из последовательностей  символов, входящих в определенный создателями СУБД набор символов. Поскольку наборы символов являются специфическими для различных диалектов языка SQL, перечень символов, которые могут входить в состав значений данных символьного типа, также зависит от конкретной реализации. В настоящее время чаще всего используются наборы символов ASCII и EBCDIC. Для определения данных символьного типа применяется следующий формат:

CHARACTER [VARYING] [length]

CHARACTER (может быть сокращено до СНАЕ.) и

CHARACTER VARYING (может быть сокращено до VARCHAR)

При определении столбца с символьным типом данных параметр length используется для указания максимального количества символов, которые могут быть помещены в данный столбец (по умолчанию принимается значение 1).

Символьная строка может быть определена как имеющая фиксированную или  переменную (VARYING) длину. Если строка определена с фиксированной длиной, то при  вводе в нее меньшего количества символов строковое значение дополняется до указанной длины пробелами, добавляемыми справа. Если строка определена с переменной длиной, то при вводе в нее меньшего количества символов в базе данных будут сохранены только введенные символы, что позволяет достичь определенной экономии внешней памяти. Например, столбец branchNo таблицы Branch с обозначением номера отделения имеет фиксированную длину четыре символа и может быть объявлен следующим образом:

branchNo CHAR(4)

Столбец address таблицы PrivateOwner имеет  переменную длину значения (максимум до 30 символов), поэтому он может быть объявлен следующим образом:

address VARCHAR(30)

Битовые данные (тип bit).

Битовый тип данных используется для  определения битовых строк, т.е. последовательности двоичных цифр (битов), каждая из которых может иметь значение либо 0, либо 1. Для определения данных битового типа используется формат, сходный с определением символьных данных:

OBIT IVARYING] {length].

Например, для сохранения битовой  строки с фиксированной длиной и  значением ' ООН ' может быть объявлен столбец bitstring:

bitString BIT(4)

Точные числовые данные (тип exact numeric).

Тип точных числовых данных используется для определения чисел, которые имеют точное представление в компьютере. Числа состоят из цифр и необязательных символов (десятичной точки, знака "плюс" или "минус"). Данные точного числового типа определяются значностъю (precision) и длиной, дробной части (scale). Значность задает общее количество значащих десятичных цифр числа, в которое входят длина целой и дробной частей, но без учета самой десятичной точки. Дробная часть указывает количество дробных десятичных разрядов числа. Например, точное число -12.345 имеет значность, равную 5 цифрам, и дробную часть длиной 3. Особой разновидностью точных чисел являются целые числа. Существует несколько способов определения данных точного числового типа:

NUMERIC [ precision - [, scale] ]

DECIMAL [ precision [, scale] ]

INTEGER

SMALLXNT

INTEGER . (может быть сокращено до INT) и DECIMAL (до DEC)

Типы NUMERIC и DECIMAL предназначены для хранения чисел в десятичном формате. По умолчанию длина дробной части равна нулю, а принимаемая по умолчанию значность зависит от реализации. Тип INTEGER используется для хранения больших положительных или отрицательных целых чисел. Тип SMALLINT используется для хранения небольших положительных или отрицательных целых чисел. При использовании этого типа данных расход внешней памяти существенно сокращается. Например, максимальное абсолютное значение числа, которое может сохраняться в столбцах с типом данных SMALLINT, чаще всего составляет 32 767. Для столбца rooms таблицы PropertyForRent, в котором сохраняются сведения о количестве комнат сдаваемого в аренду объекта, можно выбрать тип SMALLINT и объявить его следующим образом:

rooms SMALLINT Столбец salary таблицы Staff может быть объявлен следующим образом:

salary DECIMAL(7,2)

В этом случае максимальное значение заработной платы составит 99 999.99 фунтов стерлингов.

Округленные числовые данные (тип approximate numeric).

Тип округленных числовых данных используется для описания данных, которые нельзя точно представить в компьютере, например действительных чисел. Для представления округленных чисел или чисел с плавающей точкой используется экспоненциальная система обозначений, в которой число записывается с помощью мантиссы, умноженной на определенную степень десяти (порядок), на пример: 10ЕЗ, +5.2Е6, -0.2Е-4. Существует несколько способов определения данных с типом округленных числовых данных:

FLOAT [precision]

REAL

DOUBLE PRECISION

Параметр precision задает значность мантиссы. Значность определений типа REAL и DOUBLE PRECISION зависит от конкретной реализации.

Дата и время (тип datetime).

Тип данных "дата/время" используется для определения моментов времени  с некоторой установленной точностью. Примерами являются даты, отметки времени и время суток. Стандарт ISO разделяет тип данных "дата/время" на подтипы YEAR (Год), MONTH (Месяц), DAY (День), HOUR (Час), MINUTE (Минута), SECOND (Секунда), TIMEZONE_HOUR (Зональный час) и TIMEZONE_MINUTE (Зональная минута). Два последних типа определяют час, и минуты сдвига зонального времени по отношению к всеобщему скоординированному времени (прежнее название — гринвичское время). Поддерживаются три типа полей даты/времени.

DATE

TIME [timePrecision] [WITH TIME 2ONS]

TIMESTAMP [timePrecision] [WITH TIME ZONE]

Тип данных DATE используется для хранения календарных дат, включающих поля YEAR, MONTH и DAY. Тип данных TIME используется для хранения отметок времени, включающих поля HOUR, MINUTE и SECOND. Тип данных TIMESTAMP служит для совместного хранения даты и времени. Параметр timePrecision задает количество дробных десятичных знаков, определяющих точность представления значений в поле SECOND. Если этот параметр опущен, по умолчанию его значение для столбцов типа TIME принимается равным нулю (т.е. сохраняется целое количество секунд), тогда как для полей типа TIMESTAMP он принимается равным 6 (т.е. отметки времени сохраняются с точностью до микросекунд). Наличие ключевого слова WITH TIME ZONE определяет использование полей TIMEZONE_HOUR и TIMEZONE_MINUTE. Например, столбец date таблицы Viewing, представляющий дату (день, месяц и год) осмотра клиентом сдаваемого в аренду объекта, может быть определен следующим образом:

viewDate DATE

Интервальный тип данных interval.

Данные с интервальным типом используются для представления периодов времени. Любой интервальный тип данных состоит из набора полей: YEAR, MONTH, DAY, HOUR, MINUTE и SECOND. Существуют два класса данных с интервальным типом: интервалы год-месяц и интервалы сутки-время суток. В первом случае данные включают только два поля — YEAR и/или MONTH. Данные второго типа могут состоять из произвольной последовательности полей DAY, HOUR, MINUTE, SECOND.

Данные интервального типа определяются следующим образом:

INTERVAL -{{startField TQ.endField} singleDatetimeField}

StartField = YEAR MONTH | DAY j HOUR | MINUTE

             [ (intervaiLeadingFieldPrecisicm) ]

endField = YEAR | MONTH | DAY j .HOUR-.. | MINUTE | SECOND

            [(fractionalSecondsPrecision)]

singleDatetimeField = startPield |;SECONB

            [ (intervejlbeadingFie.IdPrecis.icm [,fractionalSecondsRrecision])]

Для параметра startField должна быть всегда указана размерность первого поля (intervalLeadingFieldPrecision), которая по умолчанию принимается равной двум. Например:

INTERVAL YEAR(2) ТО MONTH

Это объявление описывает интервал времени, значение которого может находиться между 0 годом, 0 месяцем и 99 годом, 11 месяцем. Еще один пример: