Az SQL, azaz Structured Query Language (strukturált lekérdezőnyelv) relációsadatbázis-kezelők lekérdezési nyelve.
Angol nyelvterületen 'eszkjuel' a kiejtése. A hagyományokhoz való hűség jegyében sokan 'szíkvel'-nek ejtik, ugyanis korábban Structured English Query Language (SEQUEL) volt az elnevezés, és ezt rövidítették le.
A relációsadatbázis-kezelők általában az SQL nyelven programozhatók. Az SQL alapvető utasításait közel egyformán valósítják meg, de a később beépült nyelvi elemek körében nagyon nagy az eltérés, az inkompatibilitás, emiatt számos SQL nyelvjárásról beszélhetünk.
Jellegét tekintve ez a szakterület-specifikus nyelv részben procedurális, részben deklaratív.
Az SQL története
Az SQL alapjait az IBM-nél fektették le, még az 1970-es években. Elvi alapot a relációs adatmodell szolgáltatott, amit Edgar F. Codd híres 12 szabályával írt le először, 1970-ben.
Az IBM, az Oracle és más gyártók is érdekeltek voltak egy szabványos lekérdező nyelv kifejlesztésében, amivel a relációs adatbázisok programozhatók. Az iparági összefogással létrejött ANSI NCITS (National Committee on Information Technology Standards) H2 csoport lerakta az SQL alapjait.
A szabványt az ANSI (Amerikai Nemzeti Szabványügyi Intézet – American National Standards Institute) 1986-ban, az ISO (Nemzetközi Szabványügyi Szervezet – International Organization for Standardization) 1987-ben jegyezte be. Az SQL leírását az ISO 9075 szabvány rögzíti. Az első változatot SQL86 néven is szokták emlegetni.
Az SQL-t folyamatosan továbbfejlesztették, és napjainkig nyolc jelentős kiadást különböztetünk meg: SQL86 SQL89 SQL92 SQL99 (v. más néven: SQL3) SQL:2006 SQL:2008 SQL:2011 SQL:2017
Az első kivételével mindegyik szabvány többszintű megvalósítást tesz lehetővé a gyártóknak (belépő szintű, közepes vagy teljes). Általában a későbbi szabványok belépő szintjei az előző szabvány teljes szintjeinek felelnek meg.
Az SQL nyelv
Az SQL nyelvi elemeket 4 részre, adatdefiníciós (Data Definition Language, DDL), adatkezelési (Data Manipulation Language, DML), lekérdező (QUERY (Language - QL)) és adatvezérlő (Data Control Language, DCL) részekre lehet bontani.
A nyelvben az utasításokat a pontosvessző választja el egymástól.
Adatdefiníciós utasítások (Data Definition Language - DDL) Azt a nyelvet melynek segítségével az adatbázis adminisztrátorok az új adatbázisok sémáját definiálják adatdefiníciós nyelveknek (DDL = Data Definition Language) nevezzük.
CREATE
Adatbázis objektum létrehozása. Példa adatbázis tábla definíciójára: CREATE TABLE Szamla ( Szamlaszam NUMERIC(24), Tulajdonos VARCHAR(60), Nyitas DATE, Allapot VARCHAR(1), PRIMARY KEY (Szamlaszam) ); A fenti példa létrehoz egy adatbázis táblát, 4 oszloppal.
ALTER
Adatbázis-objektum módosítása. Példa: ALTER TABLE Szamla ALTER COLUMN Szamlaszam VARCHAR(26); A fenti példa megváltoztatja egy adatbázis tábla egy oszlopának típusát.
DROP
Egy adatbázisbeli objektum megszüntetése. Példa: DROP INDEX Szamla_1; A fenti példa megszüntet egy indexet. DROP TABLE egy_tabla; Ez pedig egy adattáblát szüntet meg.
TRUNCATE A truncate parancs egy tábla tartalmát törli (de a táblát magát nem). TRUNCATE TABLE egy_tabla;A DDL (Data Definition) és DML (Data Manipulation) között jelentős különbség nem abban áll, hogy változtat-e az adatbázis tartalmán (hiszen például a szó szoros értelmében adat "törlés" történik drop, truncate és delete esetén is). A különbség a tranzakcióbiztosságban vehető észre: a ddl utasítások nem tranzakcióbiztosak, azaz azonnal végrehajtásra kerülnek, míg a dml utasítások (delete, insert, update) csak COMMIT parancs után válnak véglegessé. Ez a gyakorlatban:
- ha például update történik egy táblán, azt a másik felhasználó csak akkor láthatja ha commit is történik
- ha drop paranccsal megszüntetünk egy objektumot, akkor automatikusan törlődik
- dml parancsok commitálása (véglegesítése) előtt egy ROLLBACK paranccsal visszavonhatóak
- a truncate parancs ennek megfelelően ddl parancsnak minősíthető
Adatlekérdező utasítások (Data Query Language - DQL) A lekérdező nyelv egyetlen utasításból áll, mely számos alparancsot tartalmazhat, és a lekérdező utasítások többszörös mélységben egymásba ágyazhatók. Célja, hogy egy vagy több adathalmazból (reláció) egy adathalmazt állítson elő. A bemeneti adatokon, a relációs algebra műveletei hajthatóak végre, aminek következményeként egy eredmény táblát kap a felhasználó. Végrehajtási sorrendjük a következő: FROM, WHERE, GROUP BY, HAVING, SELECT, ORDER BY.
SELECT
Az SQL talán leggyakrabban használt utasítása a lekérdezés. Ez a nyelvi elem inkább deklaratívnak tekinthető, mint procedurálisnak, hiszen a felhasználó (programozó) csak az eredményhalmaz mezőit (oszlopait) és a halmaz felépítésének feltételeit határozza meg, a leválogatási algoritmus elkészítése az adatbázis-kezelő feladata.
A SELECT utasítás az adatok egy halmazát válogatja ki egy táblázatba a relációs adatbázisból, és teszi elérhetővé valamilyen technikával a felhasználó számára. Mivel elég nagy adatmennyiségekről lehet szó (szélsőséges esetben az egész adatbázisról), ezért a halmaz általában szekvenciálisan olvasható. Egy mutató (kurzor) mozgatható az eredmény halmazon előre vagy hátra, és kiolvasható, hogy milyen adatok vannak a mutató alatt. Ha a mutató az eredményhalmaz végére vagy elejére ért, azt különleges jelzéssel tudatja az adatbázis-kezelő (EOF – End of File – állomány vége, illetve BOF – Beginning of File, állomány eleje)
Példa: SELECT COUNT(*), Tulajdonos FROM Szamla WHERE Allapot = 'N' GROUP BY Tulajdonos HAVING COUNT(*) > 1 ORDER BY Tulajdonos A fenti példa kilistázza azokat a személyeket, akiknek egynél több aktív bankszámlája van. Az első oszlopban az aktív bankszámlák száma, a másodikban a tulajdonosok neve olvasható. A táblázat a tulajdonosok neve szerinti emelkedő sorrendben jelenik meg.
A SELECT utasítás több szakaszból állhat, amelyek közül majdnem mindegyik elhagyható, ha szükséges. Az egyes szakaszok magyarázata: SELECT Az eredményhalmaz oszlopait kell itt felsorolni. Nagyon hasznos, hogy további SELECT-ek is lehetnek benne!
Példa: SELECT Vevo.Nev, (SELECT SUM(Osszeg) FROM Rendeles WHERE VevoID = Vevo.ID) RendelesOsszeg
A fenti példa a vevő neve mellett megjeleníti az eddigi rendeléseinek összegét is.
Összetettebb példa: SELECT munka_szám FROM munka WHERE óraszám*óradíj = ( SELECT max(óraszám*óradíj) FROM munka );
A lekérdezés megkeresi a legnagyobb árbevételű munkáinkat – akkor használható jól, ha több is van belőle.
FROM Meghatározza, hogy mely adatbázis-táblákból szeretnénk összegyűjteni az adatokat.
Példa a hagyományos (limitált képességű, néha problémás) szintaxissal: SELECT * FROM Beteg, Kezeles WHERE Kezeles.Beteg_ID = Beteg.Beteg_ID
vagy az újabb módszer szerint:
SELECT * FROM Beteg INNER JOIN Kezeles ON Kezeles.Beteg_ID = Beteg.Beteg_ID
az összes beteg-kezelés párost adja. Amelyik betegnek nem volt kezelése, azt nem írja ki, amelyiknek több volt, azt annyiszor, ahány kezelésen átesett.
LEFT esetén: az első tábla adatai akkor is szerepelnek, ha nincs illeszkedő adat a másodikban (azaz a fenti példában megmutatja azokat a betegeket is, akinek soha nem volt kezelése)
RIGHT esetén: a második tábla adatai akkor is szerepelnek, ha nincs illeszkedő adat az elsőben (itt ugyanazt az eredményt adja, mint INNER esetén, ha minden kezeléshez tartozik beteg)
FULL OUTER: mindkét táblából megmutatja az összes sort (itt megegyezik a LEFT JOIN eredményével, ha minden kezeléshez tartozik beteg
CROSS: a táblák Descartes szorzatát képezi, azaz az összes lehetséges kombinációt megmutatja. Ekkor a modern szintaxis szerint az ON részre nincs szükség, a régi szerint pedig a WHERE rész nem kell. A gyakorlatban erre a változatra nagyon ritkán van szükség, itt sem adna értelmes adatokat.
A FROM részben a beágyazott lekérdezések (nested query) használatát nagy táblák esetében érdemes elkerülni, mert feleslegesen terhelheti a szervert, illetve megnyújthatja a lekérdezés futás idejét. Egyik lehetséges kerülő megoldás az ideiglenes táblák használata, melyet az eredeti lekérdezésünk elé írt WITH SubQueryTableName AS (SELECT ... FROM ... WHERE ...) szintaxissal valósítható meg.
WHERE Szűrési feltételeket fogalmaz meg, amelyek szűkítik az eredményhalmazt (a Descartes-szorzathoz képest). Példa: SELECT * FROM Beteg, Kezeles WHERE Beteg.ID = Kezeles.BetegID AND Kezeles.Datum = CURRENT DATE A fenti lekérdezés visszaadja, milyen kezeléseket végeztek ma, és melyik betegeken. A WHERE szakaszban a Boole-algebra kifejezései használhatók, OR, AND és NOT operátorokkal.
GROUP BY Egyes sorok összevonását, csoportosítását írja elő az eredménytáblában. Példa: SELECT COUNT(*), Tulajdonos FROM Szamla WHERE Allapot = 'N' GROUP BY Tulajdonos A fenti példa a Tulajdonos oszlop alapján csoportosítja a sorokat. A SELECT részben lévő COUNT(*) egy-egy csoport sorainak számát adja vissza, az összevonás előtt.
HAVING A WHERE-hez hasonlóan itt is szűrést fogalmazhatunk meg, azonban itt a csoportosítás utáni eredményhalmazra. Példa: SELECT COUNT(*), Tulajdonos FROM Szamla WHERE Allapot = 'N' GROUP BY Tulajdonos HAVING COUNT(*) > 1 Az előző példához képest itt annyi a módosulás, hogy csak azok a csoportok jelennek meg, amelyek egynél több sorból lettek összevonva.
ORDER BY Az eredményhalmaz rendezését adja meg. Példa: SELECT * FROM Beteg ORDER BY Szuletes DESC A fenti példa a betegek listáját adja vissza, születési dátum szerint sorba rendezve, elöl a legfiatalabb beteggel.
CASE CASE WHEN logikai vizsgálat THEN kifejezés ha igaz .. ELSE kifejezés ha az előzőekre nem illeszkedik END
A logikai vizsgálat eredményétől függően vezérelhetjük, hogy mit szeretnénk az adott oszlopban látni. Példa: select app_id,budget_info_type,amount from acq_budget_info
A lekérdezés eredménye:
APP_ID BUDGET_INFO_TYPE AMOUNT
0001 net_income 110000 0001 bonus 7500 0001 gross_income 1000 0002 gross_income 2000 0002 net_income 120000 0002 bonus 8500 0003 gross_income 3000 0003 bonus 9500 0003 net_income 130000
Az előző lekérdezés transzponáltja:
select APP_ID, max(net_income) as net_inc, max(gross_income) as gross_inc, max(bonus) as bonus_inc from ( select APP_ID, case when BUDGET_INFO_TYPE='net_income' then amount else null end as net_income, case when BUDGET_INFO_TYPE='gross_income' then amount else null end as gross_income, case when BUDGET_INFO_TYPE='bonus' then amount else null end as bonus from acq_budget_info) xx group by APP_ID
APP_ID net_inc gross_inc bonus_inc
0001 110000 1000 7500 0002 120000 2000 8500 0003 130000 3000 9500 Megjegyzések:
- az oszlopoknál megadott alias elnevezéseknél az 'as' elhagyható
- a belső select-tet tartalmazó táblára illesztett alias ("xx") elhagyható Oracle, SQLite esetén de szükséges MySQL, PostrgreSQL és MS SQL Server esetén
Adatmanipulációs nyelv (Data Manipulation Language - DML)
Angolul query plan.
A kurzor létrehozásának technikája adja az SQL kiszolgálók igazi erejét. Nem mindegy ugyanis, hogy sikerül-e a táblákat megfelelő oszlopok (és indexek!) segítségével összekapcsolni, és ezekből kurzort készíteni, vagy pedig átmeneti táblát kell létrehozni az eredményeknek.
Az egyes relációsadatbázis-kezelők egymástól igen eltérő algoritmusokat használnak a lekérdezési tervek megalkotásához. Gyakori a szabályalapú (rule-based), és a költségalapú (cost-based) lekérdezésiterv-készítés. A költségalapú lekérdezési tervhez ismerni kell az adatok statisztikai eloszlását: átlagát, szórását stb. A szabályalapú lekérdezéseknél elegendő csak a relációs adatbázis szerkezetének ismerete. A legtöbb relációsadatbázis-kezelő a kettő valamilyen kombinációjával dolgozik.
Sok gyártó SQL megvalósításában lehetséges a keresési stratégia befolyásolása, úgynevezett programozói lekérdezési tippek (query hints) segítségével. Azonban minél jobb egy adatbázis-kezelő, annál kevésbé szükséges ezek használata.
INSERT
Adatokat ad hozzá egy táblához. Példa: