Язык SQL. Формирование запросов к базе данных. Агрегатные функции SQL. Язык запросов SQL

Стандарт ISO содержит определение следующих пяти агрегирующих функций:

COUNT – возвращает количество значений в указанном столбце;

SUM – возвращает сумму значений в указанном столбце;

AVG – возвращает усредненное значение в указанном столбце;

MIN – возвращает минимальное значение в указанном столбце;

МАХ – возвращает максимальное значение в указанном столбце.

Все эти функции оперируют со значениями в единственном столбце таблицы и возвращают единственное значение. Функции COUNT, MIN и МАХ применимы как к числовым, так и к нечисловым полям, тогда как функции SUM и AVG могут использоваться только в случае числовых полей. За исключением COUNT (*), при вычислении результатов любых функций сначала исключаются все пустые значения, после чего требуемая операция применяется только к оставшимся непустым значениям столбца. Вариант COUNT (*} является особым случаем использования функции COUNT – его назначение состоит в подсчете всех строк в таблице, независимо от того, содержатся там пустые, повторяющиеся или любые другие значения. Если до применения агрегирующей функции необходимо исключить повторяющиеся значения, следует перед именем столбца в определении функции поместить ключевое слово DISTINCT. Стандарт ISO допускает использование ключевого слова ALL с целью явного указания того, что исключение повторяющихся значений не требуется, хотя это ключевое слово подразумевается по умолчанию, если никакие иные определители не заданы. Ключевое слово DISTINCT не имеет смысла для функций MIN и МАХ. Однако его использование может оказывать влияние на результаты выполнения функций SUM и AVG, поэтому следует заранее обдумать, должно ли оно присутствовать в каждом конкретном случае. Кроме того, ключевое слово DISTINCT в каждом запросе может быть указано не более одного раза.

Следует отметить, что агрегирующие функции могут использоваться только в списке выборки SELECT и в конструкции HAVING (см. раздел 5.3.4). Во всех других случаях применение этих функций недопустимо. Если список выборки SELECT содержит агрегирующую функцию, а в тексте запроса отсутствует конструкция GROUP BY, обеспечивающая объединение данных в группы, то ни один из элементов списка выборки SELECT не может включать каких-либо ссылок на столбцы, за исключением случая, когда этот столбец используется как параметр агрегирующей функции. Например, следующий запрос является некорректным:

SELECT staffNo, COUNT (salary)

FROM Staff;

Ошибка состоит в том, что в данном запросе отсутствует конструкция GROUP BY , а обращение к столбцу staffNo в списке выборки SELECT выполняется без применения агрегирующей функции.

Пример 13. Использование функции COUNT(*). Определите, сколько сдаваемых в аренду объектов имеют ставку арендной платы более 350 фунтов стерлингов в месяц,

SELECT COUNT (*) AS count

FROM PropertyForRent

WHERE rent > 350;

Ограничение на подсчет только тех сдаваемых в аренду объектов, арендная плата которых составляет более 350 фунтов стерлингов в месяц, реализуется посредством использования конструкции WHERE. Общее количество сдаваемых в аренду объектов, отвечающих указанному условию, может быть определено с помощью агрегирующей функции COUNT. Результаты выполнения запроса представлены в табл. 23.

Таблица 23

count

Пример 14 . Использование функции COUNT(DISTINCT). Определите, сколько различных сдаваемых в аренду объектов было осмотрено клиентами в мае 2001 года.

SELECT COUNT(DISTINCT propertyNo) AS count

FROM Viewing

И в этом случае ограничение результатов запроса анализом только тех сдаваемых в аренду объектов, которые были осмотрены в мае 2001 года, достигается посредством использования конструкции WHERE. Общее количество осмотренных объектов, удовлетворяющих указанному условию, может быть определено с помощью агрегирующей функции COUNT. Однако, поскольку один и тот же объект может быть осмотрен различными клиентами несколько раз, необходимо в определении функции указать ключевое слово DISTINCT – это позволит исключить из расчета повторяющиеся значения. Результаты выполнения запроса представлены в табл. 24.

Таблица 24

Пример 16. Использование функций MIN, MAXnAVG. Вычислите значение минимальной, максимальной и средней заработной платы.

SELECT MIN (salary) AS min, MAX (salary) AS max, AVG (salary) AS avg

FROM Staff;

В этом примере необходимо обработать сведения обо всем персонале компании, поэтому использовать конструкцию WHERE не требуется. Необходимые значения могут быть вычислены с помощью функций MIN, MAX и AVG, применяемых к столбцу salary таблицы Staff. Результаты выполнения запроса представлены в табл. 26.

Таблица 26.

Результат выполнения запроса

min max avg
9000.00 30000.00 17000.00

Группирование результатов (конструкция GROUP BY). Приведенные выше примеры сводных данных подобны итоговым строкам, обычно размещаемым в конце отчетов. В итогах все детальные данные отчета сжимаются в одну обобщающую строку. Однако очень часто в отчетах требуется формировать и промежуточные итоги. Для этой цели в операторе SELECT может указываться конструкция GROUP BY. Запрос, в котором присутствует конструкция GROUP BY, называется группирующим запросом, поскольку в нем группируются данные, полученные в результате выполнения операции SELECT, после чего для каждой отдельной группы создается единственная итоговая строка. Столбцы, перечисленные в конструкции GROUP BY, называются группируемыми столбцами. Стандарт ISO требует, чтобы конструкции SELECT и GROUP BY были тесно связаны между собой. При использовании в операторе SELECT конструкции GROUP BY каждый элемент списка в списке выборки SELECT должен иметь единственное значение для всей группы. Более того, конструкция SELECT может включать только следующие типы элементов:

Имена столбцов;

агрегирующие функции;

Константы;

Выражения, включающие комбинации перечисленных выше элементов.

Все имена столбцов, приведенные в списке выборки SELECT, должны присутствовать и в конструкции GROUP BY, за исключением случаев, когда имя столбца используется только в агрегирующей функции. Противоположное утверждение не всегда справедливо – в конструкции GROUP BY могут присутствовать имена столбцов, отсутствующие в списке выборки SELECT. Если совместно с конструкцией GROUP BY используется конструкция WHERE, то она обрабатывается в первую очередь, а группированию подвергаются только те строки, которые удовлетворяют условию поиска. Стандартом ISO определено, что при проведении группирования все отсутствующие значения рассматриваются как равные. Если две строки таблицы в одном и том же группируемом столбце содержат значения NULL и идентичные значения во всех остальных непустых группируемых столбцах, они помещаются в одну и ту же группу.

Пример 17. Использование конструкции GROUP BY. Определите количество персонала, работающего в каждом из отделений компании, а также их суммарную заработную плату.

SELECT branchNo, COUNT {staffNo} AS count, SUM (salary) AS sum

FROM Staff

GROUP BY branchNo

ORDER BY branchNo;

Нет необходимости включать имена столбцов staffNo и salary в список элементов GROUP BY, поскольку они появляются только в списке выборки SELECT с агрегирующими функциями. В то же время столбец branchNo в списке конструкции SELECT не связан с какой-либо агрегирующей функцией и по этой причине обязательно должен быть указан в конструкции GROUP BY. Результаты выполнения запроса представлены в табл. 27.

Таблица 27

Результат выполнения запроса

branchNo Count Sum
В003 54000.00
В005 39000.00
В007 9000.00

Концептуально при обработке этого запроса выполняются следующие действия.

1. Строки таблицы Staff распределяются в группы в соответствии со значениями в столбце номера отделения компании. В пределах каждой из групп оказываются данные обо всем персонале одного из отделений компании. В нашем примере будут созданы три группы, как показано на рис. 1.

2. Для каждой из групп вычисляются общее количество строк, равное количеству работников отделения, а также сумма значений в столбце salary, которая и является интересующей нас суммой заработной платы всех работников отделения. Затем генерируется единственная итоговая строка для всей группы исходных строк.

3. Полученные строки результирующей таблицы сортируются в порядке возрастания номера отделения, указанного в столбце branchNo.

branchNo staffNo Salary
В00З SG37 12000.00
В00З SG14 18000.00
В00З SG5 24000.00
В005 SL21 30000.00
В005 SL41 9000.00
В007 SA9 9000.00
COUNT(staffNo) SUM(salary)
54000.00
39000.00
9000.00

Рис. 1. Три группы записей, создаваемые при выполнении запроса

Стандарт SQL допускает помещение в список выборки SELECT вложенных запросов. Поэтому приведенный выше запрос можно также представить следующим образом:

SELECT branchNo, (SELECT COUNT{staffNo) AS count

FROM Staff s

WHERE s.branchNo = b.branchNo),

(SELECT SUM(salary) AS sum

FROM Staff s

WHERE s.branchNo = b.branchNo)

FROM Branch b

ORDER BY branchNo;

Но в этой версии запроса для каждого из отделений компании, описанных в таблице Branch, создаются два результата вычисления агрегирующих функций, поэтому в некоторых случаях возможно появление строк, содержащих нулевые значения.

Ограничения на выполнение группирования (конструкция HAVING). Конструкция HAVING предназначена для использования совместно с конструкцией GROUP BY для задания ограничений, указываемых с целью отбора тех групп, которые будут помещены в результирующую таблицу запроса. Хотя конструкции HAVING и WHERE имеют сходный синтаксис, их назначение различно. Конструкция WHERE предназначена для отбора отдельных строк, предназначенных для заполнения результирующей таблицы запроса, а конструкция HAVING используется для отбора групп, помещаемых в результирующую таблицу запроса. Стандарт ISO требует, чтобы имена столбцов, применяемые в конструкции HAVING, обязательно присутствовали в списке элементов GROUP BY или применялись в агрегирующих функциях. На практике условия поиска в конструкции HAVING всегда включают, по меньшей мере, одну агрегирующую функцию; в противном случае эти условия поиска должны быть помещены в конструкцию WHERE и применены для отбора отдельных строк. (Помните, что агрегирующие функции не могут использоваться в конструкции WHERE.) Конструкция HAVING не является необходимой частью языка SQL – любой запрос, написанный с использованием конструкции HAVING, может быть представлен в ином виде, без ее применения.

Пример 18. Использование конструкции HAVING. Для каждого отделения компании с численностью персонала более одного человека определите количество работающих и сумму их заработной платы.

SELECT branchNo, COUN T(staffNo) AS count, SUM (salary) AS sum

FROM Staff

GROUP BY branchNo

HAVING COUNT (staffNo) > 1

ORDER BY branchNo;

Этот пример аналогичен предыдущему, но здесь используются дополнительные ограничения, указывающие на то, что нас интересуют сведения только о тех отделениях компании, в которых работает больше одного человека. Подобное требование налагается на группы, поэтому в запросе следует использовать конструкцию HAVING. Результаты выполнения запроса представлены в табл. 28.

Таблица 28

branchNo count sum
В00З 3 54000.00
В005 2 39000.00

Подзапросы. В этом разделе мы обсудим использование законченных операторов SELECT, внедренных в тело другого оператора SELECT. Внешний (второй) оператор SELECT использует результат выполнения внутреннего (первого) оператора для определения содержания окончательного результата всей операции. Внутренние запросы могут находиться в конструкциях WHERE и HAVING внешнего оператора SELECT – в этом случае они получают название подзапросов, или вложенных запросов. Кроме того, внутренние операторы SELECT могут использоваться в операторах INSERT, UPDATE и DELETE. Существуют три типа подзапросов.

Скалярный подзапрос возвращает значение, выбираемое из пересечения одного столбца с одной строкой, т.е. единственное значение. В принципе скалярный подзапрос может использоваться везде, где требуется указать единственное значение. Варианты скалярных подзапросов приведены в примерах 13 и 14.

Строковый подзапрос возвращает значения нескольких столбцов таблицы, но в виде единственной строки. Строковый подзапрос может использоваться везде, где применяется конструктор строковых значений, – обычно это предикаты. Вариант строкового подзапроса приведен в примере 15.

Табличный подзапрос возвращает значения одного или нескольких столбцов таблицы, размещенные в более чем одной строке. Табличный подзапрос может использоваться везде, где допускается указывать таблицу, например как операнд предиката IN.

Пример 19. Использование подзапроса с проверкой на равенство. Составьте список персонала, работающею в отделении компании, расположенном по адресу 463 Main St1.

SELECT

FROM Staff

WHERE branchNo = (SELECT branchNo

FROM Branch

WHERE street = "163 Main S t " } ;

Внутренний оператор SELECT (SELECT branchNo FROM Branch ...) предназначен для определения номера отделения компании, расположенного по адресу "163 Main St". (Существует только одно такое отделение компании, поэтому данный пример является примером скалярного подзапроса.) После получения номера требуемого отделения выполняется внешний подзапрос, предназначенный для выборки подробных сведений о работниках этого отделения. Иначе говоря, внутренний оператор SELECT возвращает таблицу, состоящую из единственного значения "BOOV. Оно представляет собой номер того отделения компании, которое находится по адресу "163 Main St1. Б результате внешний оператор SELECT приобретает следующий вид:

SELECT staffNo, fName, IName, position

FROM Staff

WHERE branchNo = "B0031;

Результаты выполнения этого запроса представлены в табл. 29.

Таблица 29

Результат выполнения запроса

staffNo fName IName position
SG37 Ann Beech Assistant
SG14 David Ford Supervisor
SG5 Susan Brand Manager

Подзапрос представляет собой инструмент создания временной таблицы, содержимое которой извлекается и обрабатывается внешним оператором. Подзапрос, можно указывать непосредственно после операторов сравнения (т.е. операторов =, <, >, <=, >=, <>) в конструкции WHERE или HAVING. Текст подзапроса должен быть заключен в круглые скобки.

Пример 20. Использование подзапросов с агрегирующими функциями. Составьте список всех сотрудников, имеющих зарплату выше средней, указав, насколько их зарплата превышает среднюю зарплату по предприятию.

SELECT staffNo, fName, IName, position, salary - (SELECT AVG (salary) FROM Staff) AS salDiff

FROM Staff

WHERE salary > (SELECT AVG (salary) FROM S t a f f) ;

Необходимо отметить, что нельзя непосредственно включить в запрос выражение "WHERE salary > AVG (salary)", поскольку применять агрегирующие функции в конструкции WHERE запрещено. Для достижения желаемого результата следует создать подзапрос, вычисляющий среднее значение годовой заработной платы, а затем использовать его во внешнем операторе SELECT, предназначенном для выборки сведений о тех работниках компании, чья зарплата превышает это среднее значение. Иначе говоря, подзапрос возвращает значение средней зарплаты по компании в год, равное 17 000 фунтов стерлингов.

Результат выполнения этого скалярного подзапроса используется во внешнем операторе SELECT как для вычисления отклонения зарплаты от среднего уровня, так и для отбора сведений о работниках. Поэтому внешний оператор SELECT приобретает следующий вид:

SELECT staffNo, fName, IName, position, salary - 17000 As salDiff

FROM Staff

WHERE salary > 17000;

Результаты выполнения запроса представлены в табл. 30.

Таблица 30.

Результат выполнения запроса

staffNo fName IName position salDiff
SL21 John White Manager 13000.00
SG14 David Ford Supervisor 1000.00
SG5 Susan Brand Manager 7000.00

К подзапросам применяются следующие правила и ограничения.

1. В подзапросах не должна использоваться конструкция ORDER BY, хотя она может присутствовать во внешнем операторе SELECT.

2. Список выборки SELECT подзапроса должен состоять из имен отдельных столбцов или составленных из них выражений, за исключением случая, когда в подзапросе используется ключевое слово EXISTS.

3. По умолчанию имена столбцов в подзапросе относятся к таблице, имя которой указано в конструкции FROM подзапроса. Однако разрешается ссылаться и на столбцы таблицы, указанной в конструкции FROM внешнего запроса, для чего используются уточненные имена столбцов (как описано ниже).

4. Если подзапрос является одним из двух операндов, участвующих в операции сравнения, то подзапрос должен указываться в правой части этой операции. Например, приведенный ниже вариант записи запроса из предыдущего примера является некорректным, поскольку подзапрос размещен в левой части операции сравнения со значением столбца salary.

SELECT

FROM Staff

WHERE (SELECT AVG(salary) FROM Staff) < salary;

Пример 21 . Вложенные подзапросы и использование предиката IN. Составьте перечень сдаваемых в аренду объектов, за которые отвечают работникиотделения компании, расположенного по адресу"163 Main st1.

SELECT propertyNo, street, city, postcode, type, rooms, rent

FROM PropertyForRent

Глава 5 . Язык SQL: манипулирование данными 189

WHERE staffNo IN (SELECT staffNo

FROM Staff

WHERE brancliNo = (SELECT branchNo

FROM Branch

WHERE street = "163 Main S t ")) ;

Первый, самый внутренний, запрос предназначен для определения номера отделения компании, расположенного по адресу 463 Main St". Второй, промежуточный, запрос осуществляет выборку сведений о персонале, работающем в этом отделении. В данном случае выбирается больше одной строки данных и поэтому во внешнем запросе нельзя использовать оператор сравнения =. Вместо него необходимо использовать ключевое слово IN. Внешний запрос осуществляет выборку сведений о сдаваемых в аренду объектах, за которые отвечают те работники компании, данные о которых были получены в результате выполнения промежуточного запроса. Результаты выполнения запроса представлены в табл. 31.

Таблица 31

Результат выполнения запроса

propertyNo street city postcode type rooms rent
PG16 5 Novar Dr Glasgow G129AX Flat
PG36 2 Manor Rd Glasgow G324QX Flat
PG21 18 Dale Rd Glasgow G12 House

Ключевые слова ANY и ALL. Ключевые слова ANY и ALL могут использоваться с подзапросами, возвращающими один столбец чисел. Если подзапросу будет предшествовать ключевое слово ALL, условие сравнения считается выполненным только в том случае, если оно выполняется для всех значений в результирующем столбце подзапроса. Если тексту подзапроса предшествует ключевое слово ANY, то условие сравнения будет считаться выполненным, если оно удовлетворяется хотя бы для какого-либо (одного или нескольких) значения в результирующем столбце подзапроса. Если в результате выполнения подзапроса будет получено пустое значение, то для ключевого слова ALL условие сравнения будет считаться выполненным, а для ключевого слова ANY – невыполненным. Согласно стандарту ISO дополнительно можно использовать ключевое слово SOME, являющееся синонимом ключевого слова ANY.

Пример 22. Использование ключевых слов ANY и SOME. Найдите всех работников, чья зарплата превышает зарплату хотя бы одного работника отделения компании под номером "вооз ".

SELECT staffNo, fName, IName, position, salary

FROM Staff

WHERE salary > SOME(SELECT salary

FROM Staff

WHERE branchNo = "B003");

Хотя этот запрос может быть записан с использованием подзапроса, определяющего минимальную зарплату персонала отделения под номером "ВООЗ", после чего внешний подзапрос сможет выбрать сведения обо всем персонале компании, чья зарплата превосходит это значение (см. пример 20), возможен и другой подход, заключающийся в использовании ключевых слов SOME/ANY. В этом случае внутренний подзапрос создает множество значений {12000, 18000, 24000}, а внешний запрос выбирает сведения о тех работниках, чья зарплата больше любого из значений в этом

множестве (фактически больше минимального значения – 12000). Подобный альтернативный метод можно считать более естественным, чем определение в подзапросе минимальной зарплаты. Но и в том и в ином случае вырабатываются одинаковые результаты выполнения запроса, которые представлены в табл. 32.

Таблица 32

Результат выполнения запроса

staffNo fName IName position salary
SL21 John White Manager 30000.00
SG14 David Ford Supervisor 18000.00
SG5 Susan Brand Manager 24000.00

Пример 23. Использование ключевого слова ALL . Найдите всех работников, чья заработная плата больше заработной платы любого работника отделения компании под номером "вооз ".

SELECT staffNo, fName, INarae, position, salary

FROM Staff

WHERE salary > ALL {SELECT salary

FROM Staff

WHERE branchNo = "BOG3");

В целом этот запрос подобен предыдущему. И в данном случае можно было бы использовать подзапрос, определяющий максимальное значение зарплаты персонала отделения под номером "ВООЗ", после чего с помощью внешнего запроса выбрать сведения обо всех работниках компании, зарплата которых превышает это значение. Однако в данном примере выбран подход с использованием ключевого слова ALL. Результаты выполнения запроса представлены в табл. 33.

Таблица 33

Результат выполнения запроса

staffNo IName fName position salary
SL21 White John Manager 30000,00

Многотабличные запросы. Все рассмотренные выше примеры имеют одно и то же важное ограничение: помещаемые в результирующую таблицу столбцы всегда выбираются из единственной таблицы. Однако во многих случаях этого оказывается недостаточно. Для того чтобы объединить в результирующей таблице столбцы из нескольких исходных таблиц, необходимо выполнить операцию соединения. В языке SQL операция соединения используется для объединения информации из двух таблиц посредством образования пар связанных строк, выбранных из каждой таблицы. Помещаемые в объединенную таблицу пары строк составляются по равенству входящих в них значений указанных столбцов.

Если необходимо получить информацию из нескольких таблиц, то можно либо применить подзапрос, либо выполнить соединение таблиц. Если результирующая таблица запроса должна содержать столбцы из разных исходных таблиц, то целесообразно использовать механизм соединения таблиц. Для выполнения соединения достаточно в конструкции FROM указать имена двух и более таблиц, разделив их запятыми, после чего включить в запрос конструкцию WHERE с определением столбцов, используемых для соединения указанных таблиц. Помимо этого, вместо имен таблиц можно использовать псевдонимы, назначенные им в конструкции FROM. В этом случае имена таблиц и назначаемые им псевдонимы должны разделяться пробелами. Псевдонимы могут использоваться с целью уточнения имен столбцов во всех тех случаях, когда возможна неоднозначность в отношении того, к какой таблице относится тот или иной столбец. Кроме того, псевдонимы могут использоваться для сокращенного обозначения имен таблиц. Если для таблицы определен псевдоним, он может применяться в любом месте, где требуется указание имени этой таблицы.

Пример 24. Простое соединение. Составьте список имен всех клиентов, которые уже осмотрели хотя бы один сдаваемый в аренду объект и сообщили свое мнение по этому поводу.

SELECT c.clientNo, fName, IName, propertyNo, comment

FROM Client c, Viewing v

WHERE c.clientNo = v.clientNo;

В этом отчете требуется представить сведения как из таблицы Client, так и из таблицы Viewing, поэтому при построении запроса мы воспользуемся механизмом соединения таблиц. В конструкции SELECT перечисляются все столбцы, которые должны быть помещены в результирующую таблицу запроса. Обратите внимание, что для столбца с номером клиента (clientNo) необходимо уточнение, поскольку такой столбец может присутствовать и в другой таблице, участвующей в соединении. Поэтому необходимо явно указать, значения какой таблицы нас интересуют. (В данном примере с тем же успехом можно было выбрать значения столбца clientNo из таблицы Viewing). Уточнение имени осуществляется путем указания в качестве префикса перед именем столбца имени соответствующей таблицы {или ее псевдонима). В нашем примере используется значение " с", заданное как псевдоним таблицы Client. Для формирования результирующих строк используются те строки исходных таблиц, которые имеют идентичное значение в столбце clientNo. Это условие определяется посредством задания условия поиска с.clientNo=v.clientNo. Подобные столбцы исходных таблиц называют сочетаемыми столбцами. Описанная операция эквивалентна операции соединения по равенству реляционной алгебры. Результаты выполнения запроса представлены в табл. 34.

Таблица 34

Результат выполнения запроса

clientNo fName IName propertyNo comment
CR56 Aline Stewart PG36
CR56 Aline Stewart PA14 too small
CR56 Aline Stewart PG4
CR62 Mary Tregear PA14 no dining room
CR76 John Kay PG4 too remote

Чаще всего многотабличные запросы выполняются для двух таблиц, соединенных связью типа "один ко многим" (1:*), или родительско-дочерней связью. В приведенном выше примере, включающем обращение к таблицам Client и Viewing, последние соединены именно такой связью. Каждая строка таблицы Viewing (дочерней) связана лишь с одной строкой таблицы Client (родительской), тогда как одна и та же строка таблицы Client (родительской) может быть связана

со многими строками таблицы Viewing (дочерней). Пары строк, которые генерируются при выполнении запроса, представляют собой результат всех допустимых комбинаций строк дочерней и родительской таблиц. В разделе 3.2.5 было подробно описано, как в реляционной базе данных первичный и внешний ключи таблиц создают "родительско-дочернюю" связь. Таблица, содержащая внешний ключ, обычно является дочерней, тогда как таблица, содержащая первичный ключ, всегда будет родительской. Для использования родительско-дочерней связи в запросе SQL необходимо указать условие поиска, в котором будут сравниваться внешний и первичный ключи. В примере 24 первичный ключ таблицы Client (с. clientNo) сравнивается с внешним ключом таблицы Viewing (v. clientNo).

Стандарт SQL дополнительно предоставляет следующие способы определения данного соединения:

FROM Client с JOIN Viewing v ON с.clientNo = v.clientNo

FROM Client JOIN Viewing USING clientNo

FROM Client NATURAL JOIN Viewing

В каждом случае конструкция FROM замещает исходные конструкции FROM и WHERE. Однако в первом варианте создается таблица с двумя идентичными столбцами clientNo, тогда как в остальных двух случаях результирующая таблица будет содержать только один столбец clientNo.

Пример 25. Сортировка результатов соединения таблиц. Для каждого отделения компании перечислите табельные номера и имена работников, отвечающих за какие-либо сдаваемые в аренду объекты, а также укажите объекты, за

которые они отвечают.

SELECT s.branchNo, s.staffNo, fName, IName, propertyNo

FROM Staff s, PropertyForRent p

WHERE s.staffNo = p.staffNo

ORDER BY s.branchNo, s.staffNo, propertyNo;

Для того чтобы результаты стали более удобными для чтения, полученный вывод отсортирован с использованием номера отделения в качестве старшего ключа сортировки, а табельного номера и номера собственности – в качестве младших ключей. Результаты выполнения запроса представлены в табл. 35.

Таблица 35

Результат выполнения запроса

branchNo StaffNo fName IName propertyNo
ВООЗ SG14 David Ford PG16
ВООЗ SG37 Ann Beech PG21
ВООЗ SG37 Ann Beech PG36
BOO5 SL41 Mary Lee PL94
ВОО7 SA9 Julie Howe PA14

Пример 26. Соединение трех таблиц. Для каждого отделения компании перечислите табельные номера и имена работников, отвечающих за какие-либо сдаваемые в аренду объекты, с указанием города, в котором расположено данное отделение компании, и номеров объектов, за которые отвечает каждый работник.

SELECT b.branchNo, b.city, s.staffNo, fName, IName, propertyNo

FROM Branch b, Staff s, PropertyForRent p

WHERE b.branchNo = s.branchNo AND s.staffNo = p.staffNo

ORDER BY b.branchNo, s.staffNo, propertyNo;

В результирующую таблицу необходимо поместить столбцы из трех исходных таблиц – Branch, Staff и PropertyForRent, поэтому в запросе следует выполнить соединение этих таблиц. Таблицы Branch и Staff могут быть соединены с помощью условия b.branchNo=*s .branchNo, в результате чего отделения компании будут связаны с работающим в них персоналом. Таблицы Staff и PropertyForRent могут быть соединены с помощью условия s.staffNo=p.staffNo. В результате каждый работник будет связан с теми сдаваемыми в аренду объектами, за которые он отвечает. Результаты выполнения запроса представлены в табл. 36.

Таблица 36

Результаты выполнения запроса

branchNo city staffMo fName IName propertyNo
В003 Glasgow SG14 David Ford PG16
В003 Glasgow SG37 Ann Beech PG21
В003 Glasgow SG37 Ann Beech PG36
В005 London SL41 Julie Lee PL94
В007 Aberdeen SA9 Mary Howe PA14

Заметим, что стандарт SQL позволяет использовать альтернативный вариант формулировки конструкций FROM и WHERE:

FROM (Branch b JOIN Staff s USING branchNo) AS bs

JOIN PropertyForRent p USING staffNo

Пример 27. Группирование по нескольким столбцам. Определите количество сдаваемых в аренду объектов, за которые отвечает каждый из работников компании.

SELECT s.branchNo, S.staffNo, COUNT (*) AS count

FROM Staff s, PropertyForRent p

WHERE S.staffNo = p.staffNo

GROUP BY s.branchNo, s.staffNo

ORDER BY s.branchNo, s.staffNo;

Чтобы составить требуемый отчет, прежде всего необходимо выяснить, кто из работников компании отвечает за сдаваемые в аренду объекты. Эту задачу можно решить посредством соединения таблиц Staff и PropertyForRent по столбцу staffNo в конструкциях FROM/WHERE. Затем необходимо сформировать группы, состоящие из номера отделения и табельных номеров его работников, для чего следует применить конструкцию GROUP BY. Наконец, результирующая таблица должна быть отсортирована с помощью задания конструкции ORDER BY. Результаты выполнения запроса представлены а табл. 37.

Таблица 37

Результат выполнения запроса

branchNo staffNo count
В00З SG14
В00З SG37
В005 SL41
В007 SA9

Выполнение соединений. Соединение является подмножеством более общей комбинации данных двух таблиц, называемой декартовым . Декартово произведение двух таблиц представляет собой другую таблицу, состоящую из всех возможных пар строк, входящих в состав обеих таблиц. Набор столбцов результирующей таблицы представляет собой все столбцы первой таблицы, за которыми следуют все столбцы второй таблицы. Если ввести запрос к двум таблицам без задания конструкции WHERE, результат выполнения запроса в среде SQL будет представлять собой декартово произведение этих таблиц. Кроме того, стандарт ISO предусматривает специальный формат оператора SELECT, позволяющий вычислить декартово произведение двух таблиц:

SELECT {* j columnList]

FROM tableNamel CROSS JOIN СаЫеУлте2

Еще раз рассмотрим пример в котором соединение таблиц client и Viewing выполняется с использованием общего столбца clientNo, При работе с таблицами, содержимое которых приведено в табл. 3.6 и 3.8, декартово произведение этих таблиц будет включать 20 строк (4 строки таблицы Client x 5 строк таблицы viewing = 20 строк). Это эквивалентно выдаче используемого в примере 5.24 запроса, но без применения конструкции WHERE. Процедура генерации таблицы, содержащей результаты соединения двух таблиц с помощью оператора SELECT, состоит в следующем.

1. Формируется декартово произведение таблиц, указанных в конструкции FROM.

2. Если в запросе присутствует конструкция WHERE, применение условий поиска к каждой строке таблицы декартова произведения и сохранение в таблице только тех строк, которые удовлетворяют заданным условиям. В терминах реляционной алгебры эта операция называется ограничением декартового произведения.

3. Для каждой оставшейся строки определяется значение каждого элемента, указанного в списке выборки SELECT, в результате чего формируется отдельная строка результирующей таблицы.

4. Если в исходном запросе присутствует конструкция SELECT DISTINCT, из результирующей таблицы удаляются все строки-дубликаты.

5. Если выполняемый запрос содержит конструкцию ORDER BY,


©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-08-07

Предложение GROUP BY (инструкции SELECT) позволяет группировать данные (строки) по значению какого-либо столбца или нескольких столбцов или выражений. Результатом будет набор сводных строк.

Каждый столбец в списке выборки должен присутствовать в предложении GROUP BY, исключение составляют только константы и столбцы — операнды агрегатных функций.

Таблицу можно сгруппировать по любой комбинации ее столбцов.

Агрегатные функции используются для получения из группы строк одного единственного суммарного значения. Все агрегатные функции выполняют вычисления над одним аргументом, который может быть или столбцом, или выражением. Результатом вычислений любой агрегатной функции является константное значение, отображаемое в отдельном столбце результата.

Агрегатные функции указываются в списке столбцов инструкции SELECT, которая также может содержать предложение GROUP BY. Если в инструкции SELECT отсутствует предложение GROUP BY, а список столбцов выборки содержит, по крайней мере, одну агрегатную функцию, тогда он не должен содержать простых столбцов. С другой стороны, список выборки столбцов может содержать имена столбцов, которые не являются аргументами агрегатной функции, если эти столбцы служат аргументами предложения GROUP BY.

Если запрос содержит предложение WHERE, то агрегатные функции вычисляют значение для результатов выборки.

Агрегатные функции MIN и MAX вычисляют наименьшее и наибольшее значение столбца соответственно. Аргументами могут быть числа, строки и даты. Все значения NULL удаляются перед вычислением (т.е. в расчет не берутся).

Агрегатная функция SUM вычисляет общую сумму значений столбца. Аргументами могут быть только числа. Использование параметра DISTINCT устраняет все повторяющиеся значения в столбце перед применением функции SUM. Аналогично удаляются все значения NULL перед применением этой агрегатной функции.

Агрегатная функция AVG возвращает среднее значение для всех значений столбца. Аргументами также могут быть только числа, а все значения NULL удаляются перед вычислением.

Агрегатная функция COUNT имеет две разные формы:

  • COUNT( col_name) — подсчитывает количество значений в столбце col_name, значения NULL не учитываются
  • COUNT(*) — подсчитывает количество строк в таблице, значения NULL также учитываются

Если в запросе используется ключевое слово DISTINCT, перед применением функции COUNT удаляются все повторяющиеся значения столбца.

Функция COUNT_BIG аналогична функции COUNT. Единственное различие между ними заключается в типе возвращаемого ими результата: функция COUNT_BIG всегда возвращает значения типа BIGINT, тогда как функция COUNT возвращает значения данных типа INTEGER.

В предложении HAVING определяется условие, которое применяется к группе строк. Оно имеет такой же смысл для групп строк, что и предложение WHERE для содержимого соответствующей таблицы (WHERE применяется до группировки, HAVING после).

Будем учиться подводить итоги. Нет, это ещё не итоги изучения SQL, а итоги значений столбцов таблиц базы данных. Агрегатные функции SQL действуют в отношении значений столбца с целью получения единого результирующего значения. Наиболее часто применяются агрегатные функции SQL SUM, MIN, MAX, AVG и COUNT. Следует различать два случая применения агрегатных функций. Первый: агрегатные функции используются сами по себе и возвращают одно результирующее значение. Второй: агрегатные функции используются с оператором SQL GROUP BY, то есть с группировкой по полям (столбцам) для получения результирующих значений в каждой группе. Рассмотрим сначала случаи использования агрегатных функций без группировки.

Функция SQL SUM

Функция SQL SUM возвращает сумму значений столбца таблицы базы данных. Она может применяться только к столбцам, значениями которых являются числа. Запросы SQL для получения результирующей суммы начинаются так:

SELECT SUM(ИМЯ_СТОЛБЦА) ...

После этого выражения следует FROM (ИМЯ_ТАБЛИЦЫ), а далее с помощью конструкции WHERE может быть задано условие. Кроме того, перед именем столбца может быть указано DISTINCT, и это означает, что учитываться будут только уникальные значения. По умолчанию же учитываются все значения (для этого можно особо указать не DISTINCT, а ALL, но слово ALL не является обязательным).

Пример 1. Есть база данных фирмы с данными о её подразделениях и сотрудниках. Таблица Staff помимо всего имеет столбец с данными о заработной плате сотрудников. Выборка из таблицы имеет следующий вид (для увеличения картинки щёлкнуть по ней левой кнопкой мыши):

Для получения суммы размеров всех заработных плат используем следующий запрос:

SELECT SUM(Salary) FROM Staff

Этот запрос вернёт значение 287664,63.

А теперь . В упражнениях уже начинаем усложнять задания, приближая их к тем, что встречаются на практике.

Функция SQL MIN

Функция SQL MIN также действует в отношении столбцов, значениями которых являются числа и возвращает минимальное среди всех значений столбца. Эта функция имеет синтаксис аналогичный синтаксису функции SUM.

Пример 3. База данных и таблица - те же, что и в примере 1.

Требуется узнать минимальную заработную плату сотрудников отдела с номером 42. Для этого пишем следующий запрос:

Запрос вернёт значение 10505,90.

И вновь упражнение для самостоятельного решения . В этом и некоторых других упражнениях потребуется уже не только таблица Staff, но и таблица Org, содержащая данные о подразделениях фирмы:


Пример 4. К таблице Staff добавляется таблица Org, содержащая данные о подразделениях фирмы. Вывести минимальное количество лет, проработанных одним сотрудником в отделе, расположенном в Бостоне.

Функция SQL MAX

Аналогично работает и имеет аналогичный синтаксис функция SQL MAX, которая применяется, когда требуется определить максимальное значение среди всех значений столбца.

Пример 5.

Требуется узнать максимальную заработную плату сотрудников отдела с номером 42. Для этого пишем следующий запрос:

Запрос вернёт значение 18352,80

Пришло время упражнения для самостоятельного решения .

Пример 6. Вновь работаем с двумя таблицами - Staff и Org. Вывести название отдела и максимальное значение комиссионных, получаемых одним сотрудником в отделе, относящемуся к группе отделов (Division) Eastern. Использовать JOIN (соединение таблиц) .

Функция SQL AVG

Указанное в отношении синтаксиса для предыдущих описанных функций верно и в отношении функции SQL AVG. Эта функция возвращает среднее значение среди всех значений столбца.

Пример 7. База данных и таблица - те же, что и в предыдущих примерах.

Пусть требуется узнать средний трудовой стаж сотрудников отдела с номером 42. Для этого пишем следующий запрос:

Результатом будет значение 6,33

Пример 8. Работаем с одной таблицей - Staff. Вывести среднюю зарплату сотрудников со стажем от 4 до 6 лет.

Функция SQL COUNT

Функция SQL COUNT возвращает количество записей таблицы базы данных. Если в запросе указать SELECT COUNT(ИМЯ_СТОЛБЦА) ..., то результатом будет количество записей без учёта тех записей, в которых значением столбца является NULL (неопределённое). Если использовать в качестве аргумента звёздочку и начать запрос SELECT COUNT(*) ..., то результатом будет количество всех записей (строк) таблицы.

Пример 9. База данных и таблица - те же, что и в предыдущих примерах.

Требуется узнать число всех сотрудников, которые получают комиссионные. Число сотрудников, у которых значения столбца Comm - не NULL, вернёт следующий запрос:

SELECT COUNT(Comm) FROM Staff

Результатом будет значение 11.

Пример 10. База данных и таблица - те же, что и в предыдущих примерах.

Если требуется узнать общее количество записей в таблице, то применяем запрос со звёздочкой в качестве аргумента функции COUNT:

SELECT COUNT(*) FROM Staff

Результатом будет значение 17.

В следующем упражнении для самостоятельного решения потребуется использовать подзапрос.

Пример 11. Работаем с одной таблицей - Staff. Вывести число сотрудников в отделе планирования (Plains).

Агрегатные функции вместе с SQL GROUP BY (группировкой)

Теперь рассмотрим применение агрегатных функций вместе с оператором SQL GROUP BY. Оператор SQL GROUP BY служит для группировки результирующих значений по столбцам таблицы базы данных.

Пример 12. Есть база данных портала объявлений. В ней есть таблица Ads, содержащая данные об объявлениях, поданных за неделю. Столбец Category содержит данные о больших категориях объявлений (например, Недвижимость), а столбец Parts - о более мелких частях, входящих в категории (например, части Квартиры и Дачи являются частями категории Недвижимость). Столбец Units содержит данные о количестве поданных объявлений, а столбец Money - о денежных суммах, вырученных за подачу объявлений.

Category Part Units Money
Транспорт Автомашины 110 17600
Недвижимость Квартиры 89 18690
Недвижимость Дачи 57 11970
Транспорт Мотоциклы 131 20960
Стройматериалы Доски 68 7140
Электротехника Телевизоры 127 8255
Электротехника Холодильники 137 8905
Стройматериалы Регипс 112 11760
Досуг Книги 96 6240
Недвижимость Дома 47 9870
Досуг Музыка 117 7605
Досуг Игры 41 2665

Используя оператор SQL GROUP BY, найти суммы денег, вырученных за подачу объявлений в каждой категории. Пишем следующий запрос.

Для подведения итогов по информации, содержащейся в БД, в SQL предусмотрены агрегатные функции. Агрегатная функция принимает в качестве аргумента какой-либо столбец данных целиком, а возвращает одно значение, которое определенным образом подытоживает этот столбец.

Например, агрегатная функция AVG() принимает в качестве аргумента столбец чисел и вычисляет их среднее значение.

Чтобы вычислить среднедушевой доход жителя Зеленограда, нужен такой запрос:

SELECT ‘СРЕДНЕДУШЕВОЙ ДОХОД=’, AVG(SUMD)

В SQL имеется шесть агрегатных функций, которые позволяют получать различные виды итоговой информации (рис. 1):

– SUM() вычисляет сумму всех значений, содержащихся в столбце;

– AVG() вычисляет среднее среди значений, содержащихся в столбце;

– MIN() находит наименьшее среди всех значений, содержащихся в столбце;

– MAX() находит наибольшее среди всех значений, содержащихся в столбце;

– COUNT() подсчитывает количество значений, содержащихся в столбце;

– COUNT(*) подсчитывает количество строк в таблице результатов запроса.

Аргументом агрегатной функции может быть простое имя столбца, как в предыдущем примере, или выражение, как в следующем запросе, задающем вычисление среднедушевого налога:

SELECT AVG(SUMD*0.13)

При выполнении этого запроса создается временный столбец, содержащий значения (SUMD*0.13) для каждой строки таблицы PERSON, а затем вычисляется среднее значение временного столбца.

Сумму доходов у всех жителей Зеленограда можно вычислить с помощью агрегатной функции SUM:

SELECT SUM(SUMD) FROM PERSON

Агрегатная функция может быть использована и для вычисления итогов по таблице результатов, полученной соединением нескольких исходных таблиц. Например, можно вычислить общую сумму дохода, которая получена жителями от источника с названием «Стипендия»:

SELECT SUM(MONEY)

FROM PROFIT, HAVE_D

WHERE PROFIT.ID=HAVE_D.ID

AND PROFIT.SOURCE=’Стипендия’

Агрегатные функции MIN() и MAX() позволяют найти соответственно наименьшее и наибольшее значения в таблице. При этом столбец может содержать числовые или строковые значения либо значения даты или времени.

Например, можно определить:

(а) наименьший общий доход, полученный жителями, и наибольший налог, подлежащий уплате:

SELECT MIN(SUMD), MAX(SUMD*0.13)

(б) даты рождения самого старого и самого молодого жителя:

SELECT MIN(RDATE), MAX(RDATE)

(в) фамилии, имена и отчества самого первого и самого последнего жителей в списке, упорядоченном по алфавиту:

SELECT MIN(FIO), MAX(FIO)

Применяя эти агрегатные функции, нужно помнить, что числовые данные сравниваются по арифметическим правилам, сравнение дат происходит последовательно (более ранние значения дат считаются меньшими, чем более поздние), сравнение интервалов времени выполняется на основании их продолжительности.

При использовании функции MIN() и MAX() со строковыми данными результат сравнения двух строк зависит от используемой таблицы кодировки символов.

Агрегатная функция COUNT() подсчитывает количество значений в столбце любого типа:

(а) сколько квартир в 1-м микрорайоне?

SELECT COUNT(ADR) FROM FLAT WHERE ADR LIKE "%, 1_ _-%"

(б) сколько жителей имеют источники дохода?

SELECT COUNT(DISTINCT NOM) FROM HAVE_D

(в) сколько источников дохода используются жителями?

SELECT COUNT(DISTINCT ID) FROM HAVE_D (ключевой слово DISTINCT указывает, что подсчитываются неповторяющиеся значения в столбце).

Специальная агрегатная функция COUNT(*) подсчитывает строки в таблице результатов, а не значения данных:

(а) сколько квартир во 2-м микрорайоне?

SELECT COUNT(*) FROM FLAT WHERE ADR LIKE "%, 2__-%"

(б) сколько источников дохода у Иванова Ивана Ивановича?

SELECT COUNT(*) FROM PERSON, HAVE_D WHERE FIO="Иванов Иван Иванович" AND PERSON.NOM=HAVE_D.NOM

(в) сколько жителей проживает в квартире по определенному адресу?

SELECT COUNT(*) FROM PERSON WHERE ADR="Зеленоград, 1001-45"

Один из способов понять, как выполняются итоговые запросы с агрегатными функциями, это представить выполнение запроса разбитым на две части. Сначала определяется, как бы запрос работал без агрегатных функций, возвращая несколько строк результатов. Затем применяются агрегатные функции к результатам запроса, возвращая одну итоговую строку.

Например, рассмотрим следующий сложный запрос: найти среднедушевой общий доход, сумму общих доходов жителей, а также среднюю доходность источника в процентах от общего дохода жителя. Ответ дает оператор

SELECT AVG(SUMD), SUM(SUMD), (100*AVG(MONEY/SUMD)) FROM PERSON, PROFIT, HAVE_D WHERE PERSON.NOM=HAVE_D.NOM AND HAVE_D.ID=PROFIT.ID

Без агрегатных функций запрос выглядел бы так:

SELECT SUMD, SUMD, MONEY/SUMD FROM PERSON, PROFIT, HAVE_D WHERE PERSON.NOM=HAVE_D.NOM AND HAVE_D.ID=PROFIT.ID

и возвращал бы одну строку результатов для каждого жителя и конкретного источника дохода. Агрегатные функции используют столбцы таблицы результатов этого запроса для получения однострочной таблицы с итоговыми результатами.

В строке возвращаемых столбцов вместо имени любого столбца можно указать агрегатную функцию. Например, она может входить в выражение, в котором суммируются или вычитаются значения двух агрегатных функций:

SELECT MAX(SUMD)-MIN(SUMD) FROM PERSON

Однако агрегатная функция не может быть аргументом для другой агрегатной функции, т.е. запрещены вложенные агрегатные функции.

Кроме того, в списке возвращаемых столбцов нельзя одновременно использовать агрегатные функции и обычные имена столбцов, поскольку в этом нет смысла, например:

SELECT FIO, SUM(SUMD) FROM PERSON

Здесь первый элемент списка указывает, чтобы СУБД создала таблицу, которая будет состоять из нескольких строк и содержать по одной строке для каждого жителя. Второй элемент списка просит СУБД получить одно результирующее значение, являющееся суммой значений столбца SUMD. Эти два указания противоречат друг другу, что приводит к ошибке.

Сказанное не относится к случаям обработки подзапросов и запросов с группировкой.

Использование агрегатных функций

В SQL определено множество встроенных функций различных категорий, среди которых особое место занимают агрегатные функции, оперирующие значениями столбцов множества строк и возвращающие одно значение. Аргументами агрегатных функций могут быть как столбцы таблиц, так и результаты выражений над ними. Агрегатные функции и сами могут включаться в другие арифметические выражения. В следующей таблице приведены наиболее часто используемые стандартные унарные агрегатные функции.


Общий формат унарной агрегатной функции следующий:

имя_функции([АLL | DISTINCT] выражение)

где DISTINCT указывает, что функция должна рассматривать только различные значения аргумента, а ALL - все значения, включая повторяющиеся (этот вариант используется по умолчанию). Например, функция AVG с ключевым словом DISTINCT для строк столбца со значениями 1, 1, 1 и 3 вернет 2, а при наличии ключевого слова ALL вернет 1,5.

Агрегатные функции применяются во фразах SELECT и HAVING. Здесь мы рассмотрим их использование во фразе SELECT. В этом случае выражение в аргументе функции применяется ко всем строкам входной таблицы фразы SELECT. Кроме того, во фразе SELECT нельзя использовать и агрегатные функции, и столбцы таблицы (или выражения с ними) при отсутствии фразы GROUP BY, которую мы рассмотрим в следующем разделе.

Функция COUNT имеет два формата. В первом случае возвращается количество строк входной таблицы, во втором случае - количество значений аргумента во входной таблице:

  • COUNT(*)
  • COUNT( выражение)

Простейший способ использования этой функции - подсчет количества строк в таблице (всех или удовлетворяющих указанному условию). Для этого используется первый вариант синтаксиса.

Запрос: Количество видов продукции, информация о которых имеется в базе данных.

SELECT COUNT(*) AS "Количество видов продукции"

FROM Product

Во втором варианте синтаксиса функции COUNT в качестве аргумента может быть использовано имя отдельного столбца. В этом случае подсчитывается количество либо всех значений в этом столбце входной таблицы, либо только неповторяющихся (при использовании ключевого слова DISTINCT).

Запрос: Количество различных имен, содержащихся в таблице Customer.

SELECT COUNT (DISTINCT FNAME)

FROM Customer

Использование остальных унарных агрегатных функции аналогично COUNT за тем исключением, что для функций MIN и MAX использование ключевых слов DISTINCT и ALL не имеет смысла. С функциями COUNT, MAX и MIN кроме числовых могут использоваться и символьные поля. Если аргумент агрегатной функции не содержит значений, функция COUNT возвращает 0, а все остальные - значение NULL.

SELECT MAX (OrdDate)

FROM

WHERE OrdDate"1.09.2010"

Задание для самостоятельной работы: Сформулируйте на языке SQL запросы на выборку следующих данных:

  • Суммарная стоимость всех заказов;
  • Количество различных городов, содержащихся в таблице Customer.