Язык SQL

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ПО РАЗВИТИЮ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И КОММУНИКАЦИЙ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

САМАРКАНДСКИЙ ФИЛИАЛ ТАШКЕНТСКОГО

УНИВЕРСИТЕТА ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

ИМЕНИ МУХАММАДА АЛЬ-ХОРАЗМИЙ

Кафедра «Программирование на языке SQL»

Утверждаю

____________

_______ 2023 год

Самостоятельная работа 1

по дисциплине «Информационные технологии»

на тему: «Язык SQL»

Группа - 103-19-КИ(А)

выполнил - Ражабов Э.

принял - Бобомуродов К.А.

Самарканд-2023 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Язык SQL в СУБД

2. Структура команды SQL. Типы данных. Выражения

2.1 Структура

2.2 Типы данных

2.3 Выражения

3. Функциональные возможности языка SQL

4. Вопросы совместимости

Заключение

Использованная литература

ВВЕДЕНИЕ

В начале 1970-х годов в одной из исследовательских лабораторий компании IBM была разработана экспериментальная реляционная СУБД IBM System R, для которой затем был создан специальный язык SEQUEL, позволявший относительно просто управлять данными в этой СУБД. Аббревиатура SEQUEL расшифровывалась как Structured English QUEry Language -- «структурированный английский язык запросов». Позже по юридическим соображениям язык SEQUEL был переименован в SQL.

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.

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. Вопреки сложившемуся мнению, первой стала именно СУБД Oracle. sql база данных

Рост количества данных, необходимость их хранения и обработки привели к тому, что возникла потребность в создании стандартного языка баз данных, который мог бы функционировать в многочисленных компьютерных системах различных видов. Действительно, с его помощью пользователи могут манипулировать данными независимо от того, работают ли они на персональном компьютере, сетевой рабочей станции или универсальной ЭВМ.

SQL (англ. Structured Query Language -- «язык структурированных запросов») -- универсальный компьютерный информационно-логический язык, появившийся в результате разработки реляционной модели данных, применяемый для создания, модификации и управления данными в реляционных базах данных.

Изначально, SQL был основным способом работы пользователя с базой данных и представлял собой небольшую совокупность команд (операторов) допускающих создание таблиц, добавление в таблицы новых записей, извлечение записей из таблиц (в соответствии с заданным условием), удаление записей и изменение структур таблиц. В связи с усложнением язык SQL стал более прикладным языком программирования, а пользователи получили возможность использовать визуальные построители запросов.

SQL принципиально отличается от традиционных алгоритмических языков программирования прежде всего тем, что он относится к непроцедурным языкам. На языке типа Кобол или Си можно записать шаг за шагом все инструкции, необходимые для исполнения программы. Язык SQL позволяет задать только то, “что нужно делать”, а само исполнение отдельных операций (“как делать”) возлагается непосредственно на СУБД. Такой подход в значительной мере определяется самой философией реляционных баз данных. СУБД в данном случае рассматривается как “черный ящик”, и что происходит внутри него, пользователя не должно касаться. Его должно интересовать только внесение в базу данных необходимых изменений и получение правильного ответа на запрос.

1. ЯЗЫК SQL В СУБД

SQL представляет собой непроцедурный (декларативный) язык, используемый для управления данными реляционных СУБД. Термин «непроцедурный» означает, что на данном языке можно сформулировать, что нужно сделать с данными, но не требуется указывать, как именно это следует сделать. В этом языке отсутствуют алгоритмические конструкции, такие как метки, условные переходы, операторы цикла и др. Таким образом, язык SQL скрывает от пользователя сложности алгоритмов поиска данных и их реализации, обеспечивая простоту понимания и легкость манипулирования данными.

История наиболее распространенного в настоящее время языка баз данных SQL насчитывает уже около 30 лет. Первый, достаточно полный функционально, но не полностью синтаксически и семантически определенный вариант языка SQL (его исходным названием было SEQUEL - StructureclEnglishQueryLanguage) был разработан и частично реализован в рамках проекта экспериментальной реляционной СУБД SystemR (проект выполнялся с 1974 по 1979 гг. в научно- исследовательской лаборатории компании IBM в г. Сан-Хосе. Калифорния).

Название языка SQL (StructuredQueryLanguage - структурированный язык запросов) только частично отражает его суть. Язык SQL главным образом ориентирован на удобную и понятную пользователям формулировку запросов выбора из БД. однако его функции шире - с самого начала этот язык задумывался как полный язык БД. Под этим понимается, что (по крайней мере, теоретически) для выполнения любых осмысленных действий с базой данных, управляемой SQL- ориентированной СУБД, достаточно знать язык SQL.

Первоначально официального стандарта в области БД не существовало, что в определенном смысле сдерживало развитие технологий баз данных. В результате совместных усилий двух организаций: ANSI (American National Stanclarts) и ISO (International Stanclarts Organisation) в 1986 году был принят стандарт SQL-86 (SQL-1). После появления первого международного стандарта языка работа в этой области продолжилась, и в 1992 г. был принят второй международный стандарт SQL-92 (SQL-2). в 1999 г. появляется объектно-ориентированный язык SQL: 1999 (SQL-3), а в 2003 г. принят стандарт SQL:2003. Каждый стандарт представляет собой многостраничный документ сложной структуры. К примеру, текст стандарта SQL-92 составляет около 600 страниц.

SQL-стандарт правильнее рассматривать не как статический, а как постоянно развивающийся объект, что объясняется современным интенсивным развитием технологий баз данных. Функция SQL-стандартов - стать путеводителем на сложном пути для будущих согласованных совершенствований технологий обработки данных.

Язык SQL является первым и пока единственным стандартным языком работы с базами данных, который получил достаточно широкое распространение. Есть еще один стандартный язык работы с базами данных. XDL (Network Database Language), который построен на использовании сетевой модели CODASYL. но он применяется лишь в немногих разработках.

В SQL сделаны большие инвестиции как со стороны разработчиков, так и со стороны пользователей. В настоящее время SQL реализован практически во всех коммерческих СУБД, все фирмы провозглашают соответствие своей реализации стандарту SQL. Таким образом, для грамотного использования любой SQL-ориентированной СУБД знание стандартов языка SQL является необходимым. SQL является логичным и достаточно мощным языком для взаимодействия с БД и в тоже время относительно легким для изучения. Освоив один раз стандарт этого языка, пользователь SQL может работать с БД в среде любой SQL-ориентированной СУБД.

Язык SQL можно использовать для доступа к БД в двух режимах: при интерактивной работе и в прикладных программах. С помощью SQL пользователь может в интерактивном режиме быстро получить ответы на любые, в том числе достаточно сложные запросы, тогда как для программной реализации этих запросов на другом языке пришлось бы разрабатывать соответствующую программу. К примеру, для выбора из таблицы ВОПРОСЫ всех номеров вопросов, относящихся к первой теме, пользователю необходимо ввести команду[1]:

SELECT ВОПРОСЫ.Ном FROM ВОПРОСЫ WHERE КодТемы=1

1. При написании прикладных программ для обращения к БД также используют язык SQL (встроенный SQL).

Пример использования SQL в программе на языке VBA:

strSQL="SELECT ВОПРОСЫ. Ном FROM ВОПРОСЫ WHERE КодТемы= Г

2. Set ВОПРОСЫ = flB.OpenRecordset(strSQL, dbOpenDynaset

Как видно из примеров (1) и (2). для извлечения данных из БД одни и те же команды языка SQL можно применять как для интерактивного, так и для программного доступа.

Характеризуя язык SQL в целом, можно выделить следующие его черты:

· высокоуровневая структура, напоминающая английский язык:

· независимость от конкретных СУБД:

· межплатформенная переносимость:

· наличие развивающихся стандартов.

2. СТРУКТУРА КОМАНДЫ SQL. ТИПЫ ДАННЫХ. ВЫРАЖЕНИЯ

2.1 СТРУКТУРА КОМАНДЫ SQL

Каждая команда SQL начинается с действия - ключевого слова или группы слов, описывающих выполняемую операцию. Например. INSERT (добавить). DELETE (удалить). COMMIT (завершить). CREATE TABLE (создать таблицу). Примечание. В языках программирования ключевое слово - название, зарезервированное для определенных целей, например, названий команд, устройств и т.п.

После действия может следовать одно или несколько предложении. Предложение описывает данные, с которыми работает команда, или содержит уточняющую информацию о действии, выполняемом командой. Каждое предложение начинается с ключевого слова, такого как. например. WHERE (где). FROM (откуда). INTO (куда). HAVING (имеющий). Многие предложения содержат имена таблиц и полей БД: некоторые - константы и выражения.

Имена таблиц, полей и пользователей должны содержать от 1 до 1S символов, начинаться с буквы и не содержать пробелов или специальных символов пунктуации. В качестве имен нельзя использовать ключевые слова SQL.

Пример команды SQL:

2.2 ТИПЫ ДАННЫХ

Ограничимся рассмотрением типов данных, предусмотренных в стандарте SQL-1. Эти типы приведены в табл. 1.

Типы данных языка SQL-1

Более поздние стандарты предусматривают дополнительно и другие типы данных, такие, например, как строка символов переменной длины, дата, время, абстрактные типы данных и др.

2.3 ВЫРАЖЕНИЯ

Выражения в SQL используются д.ля выполнения операций над значениями, которые считаны из БД. или для выбора информации из БД. Выражения представляют собой определенную последовательность полей, констант, функций, соединенных операторами.

Для указания конкретных значений данных используются константы. Различают следующие виды констант:

Константы с плавающей запятой

Строковые константы (должны быть заключены в одинарные кавычки).

'Минск' 'New York' 'Иванов И. И.'

Отсутствующее значение (NULL). SQL поддерживает обработку отсутствующих данных с помощью понятия «отсутствующее значение».

План по сбьпу для Петрова П П не определен

Хотя в SQL-1 стандартные функции не определены, большинство СУБД поддерживает так называемые агрегатные (итоговые) функции. К часто используемым агрегатным функциям можно отнести следующие:

* COUNT - количество значений в столбце.

* SUM - сумма значений в столбце.

* AVG - среднее значение в столбце.

* МАХ - максимальное значение в столбце.

* MEN - минимальное значение в столбце.

3. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЯЗЫКА SQL

Рассмотрим преимущества и недостатки.

Преимущества

Язык SQL является основой многих СУБД, т.к. отвечает за физическое структурирование и запись данных на диск, а также за чтение данных с диска, позволяет принимать SQL-запросы от других компонентов СУБД и пользовательских приложений. Таким образом, SQL - мощный инструмент, который обеспечивает пользователям, программам и вычислительным системам доступ к информации, содержащейся в реляционных базах данных.

Основные достоинства языка SQL заключаются в следующем:

стандартность - как уже было сказано, использование языка SQL в программах стандартизировано международными организациями;

независимость от конкретных СУБД - все распространенные СУБД используют SQL, т.к. реляционную базу данных можно перенести с одной СУБД на другую с минимальными доработками;

возможность переноса с одной вычислительной системы на другую - СУБД может быть ориентирована на различные вычислительные системы, однако приложения, созданные с помощью SQL, допускают использование как для локальных БД, так и для крупных многопользовательских систем;

реляционная основа языка - SQL является языком реляционных БД, поэтому он стал популярным тогда, когда получила широкое распространение реляционная модель представления данных. Табличная структура реляционной БД хорошо понятна, а потому язык SQL прост для изучения;

возможность создания интерактивных запросов - SQL обеспечивает пользователям немедленный доступ к данным, при этом в интерактивном режиме можно получить результат запроса за очень короткое время без написания сложной программы;

возможность программного доступа к БД - язык SQL легко использовать в приложениях, которым необходимо обращаться к базам данных. Одни и те же операторы SQL употребляются как для интерактивного, так и программного доступа, поэтому части программ, содержащие обращение к БД, можно вначале проверить в интерактивном режиме, а затем встраивать в программу;

обеспечение различного представления данных - с помощью SQL можно представить такую структуру данных, что тот или иной пользователь будет видеть различные их представления. Кроме того, данные из разных частей БД могут быть скомбинированы и представлены в виде одной простой таблицы, а значит, представления пригодны для усиления защиты БД и ее настройки под конкретные требования отдельных пользователей;

возможность динамического изменения и расширения структуры БД - язык SQL позволяет манипулировать структурой БД, тем самым обеспечивая гибкость с точки зрения приспособленности БД к изменяющимся требованиям предметной области;

поддержка архитектуры клиент-сервер - SQL - одно из лучших средств для реализации приложений на платформе клиент-сервер. SQL служит связующим звеном между взаимодействующей с пользователем клиентской системой и серверной системой, управляющей БД, позволяя каждой из них сосредоточиться на выполнении своих функций.

Язык SQL может использоваться широким кругом специалистов, включая администраторов баз данных, прикладных программистов и множество других конечных пользователей.

Язык SQL - первый и пока единственный стандартный язык для работы с базами данных, который получил достаточно широкое распространение. Практически все крупнейшие разработчики СУБД в настоящее время создают свои продукты с использованием языка SQL либо с SQL-интерфейсом.

Недостатки

- Несоответствие реляционной модели данных

Создатели реляционной модели данных Эдгар Кодд, Кристофер Дейт и их сторонники указывают на то, что SQL не является истинно реляционным языком. В опубликованном Кристофером Дейтом и Хью Дарвеном Третьем Манифестеони излагают принципы СУБД следующего поколения и предлагают язык Tutorial D, который является подлинно реляционным.

- Сложность

Хотя SQL и задумывался как средство работы конечного пользователя, в конце концов он стал настолько сложным, что превратился в инструмент программиста.

- Отступления от стандартов

Несмотря на наличие международного стандарта ANSI SQL-92, многие компании, занимающиеся разработкой СУБД (например, Oracle, Sybase, Microsoft, MySQL AB), вносят изменения в язык SQL, применяемый в разрабатываемой СУБД, тем самым отступая от стандарта. Таким образом, появляются специфичные для каждой конкретной СУБД диалекты языка SQL.

- Сложность работы с иерархическими структурами

4. ВОПРОСЫ СОВМЕСТИМОСТИ

По традиции, как и со многими стандартами в IT-индустрии, с языком SQL возникла проблема: на каком-то этапе многие производители использующего SQL программного обеспечения решили, что функционал в текущей (на тот момент времени) версии стандарта недостаточен, и его желательно расширить. В результате у разных производителей систем управления баз данных (СУБД) в ходу разные диалекты SQL, в общем случае между собой несовместимые.

Среди недостатков использования стандартов оказывается ограничение гибкости и функциональных возможностей конкретной реализации. Под реализацией языка SQL понимается программный продукт SQL соответствующего производителя. Для расширения функциональных возможностей многие разработчики, придерживающиеся принятых стандартов, добавляют к стандартному языку SQL различные расширения.

Все конкретные реализации языка несколько отличаются друг от друга. В интересах самих же производителей гарантировать, чтобы их реализация соответствовала современным стандартам ANSI в части переносимости и удобства работы пользователей. Тем не менее каждая реализация SQL содержит усовершенствования, отвечающие требованиям того или иного сервера баз данных. Эти усовершенствования или расширения языка SQL представляют собой дополнительные команды и опции, являющиеся добавлениями к стандартному пакету и доступные в данной конкретной реализации.

До 1996 года вопросами соответствия коммерческих реализаций SQL стандарту занимался в основном Национальный институт стандартов и технологий (NIST), который и устанавливал уровень соответствия стандарту. Позднеме подразделение, занимавшееся СУБД, было расформировано, и на текущий момент все усилия по проверке СУБД на соответствие стандарту ложатся на её производителя

Положение изменилось с введением стандарта SQL:1999. Отныне стандарт приобрёл модульную структуру -- основная часть стандарта была вынесена в раздел «SQL/Foundation», все остальные были выведены в отдельные модули. Соответственно, остался только один уровень совместимости -- Core, что означало поддержку этой основной части. Поддержка остальных возможностей оставлена на усмотрение производителей СУБД.

Заключение

Рассматриваемый язык SQL ориентирован на операции с данными, представленными в виде логически взаимосвязанных совокупностей таблиц-отношений. Важнейшая особенность его структур - ориентация на конечный результат обработки данных, а не на процедуру этой обработки. Язык SQL сам определяет, где находятся данные, индексы и даже какие наиболее эффективные последовательности операций следует использовать для получения результата, а потому указывать эти детали в запросе к базе данных не требуется.

SQL в настоящее время получил очень широкое распространение и фактически превратился в стандартный язык реляционных баз данных. Стандарт на язык SQL был выпущен Американским национальным институтом стандартов (ANSI) в 1986 г., а в 1987 г. Международная организация стандартов (ISO) приняла его в качестве международного. Дальнейшее развитие языка поставщиками СУБД потребовало принятия в 1992 году нового расширенного стандарта (ANSI SQL-92 или просто SQL2). Следующим стандартом стал SQL:1999 (SQL3). В настоящее время действует стандарт, принятый в 2003 году (SQL:2003) с небольшими модификациями, внесёнными позже.

Использованная литература

1. Википедия - режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/SQL

2. Вопросы практического програмирования - режим доступа: http://www.mstu.edu.ru/education/materials/zelenkov/ch_4_7.html

3. Введение в структурированный язык запросов SQL - режим доступа: http://www.intuit.ru/department/database/sql/1/

4. Всё про Sql - режим доступа: http://www.sql.ru/

Размещено на Allbest.ru