Выборка (ограничение, горизонтальное подмножество)

Enterprise

Compact, Express

Model

Дана БД використовується як шаблон для створення будь-якої нової бази даних. Таким чином, можна внести зміни в цю БД, щоб створювані знов бази містили потрібні зміни. Наприклад, можна додати групу користувачів, яка повинна бути за замовчуванням у всіх нових БД. Оскільки model використовується в якості шаблону, то вона обов'язково має бути присутньою для нормального функціонування сервера. Нові БД повинні мати розмір не менше, ніж БД model.

100. Яка редакція SQL Server є безкоштовною?

101. Яка редакція SQL Server має максимальні можливості для застосування в крупних системах?

На входе используется одно отношение, результат - новое отношение, построенное по той же схеме, содержащее подмножество кортежей исходного отношения, удовлетворяющих условию выборки.

4. Операции соединения и деления, их свойства.

Операция соединения отношений

Общая операция соединения (называемая также соединением по условию) требует наличия двух операндов - соединяемых отношений и третьего операнда - простого условия. Пусть соединяются отношения A и B. Как и в случае операции ограничения, условие соединения comp имеет вид либо (a comp-op b), либо (a comp-op const), где a и b - имена атрибутов отношений A и B, const - литерально заданная константа, а comp-op - допустимая в данном контексте операция сравнения.

Тогда по определению результатом операции сравнения является отношение, получаемое путем выполнения операции ограничения по условию comp прямого произведения отношений A и B.

Если внимательно осмыслить это определение, то станет ясно, что в общем случае применение условия соединения существенно уменьшит мощность результата промежуточного прямого произведения отношений-операндов только в том случае, когда условие соединения имеет вид (a comp-op b), где a и b - имена атрибутов разных отношений-операндов. Поэтому на практике обычно считают реальными операциями соединения именно те операции, которые основываются на условии соединения приведенного вида.

Хотя операция соединение в нашей интерпретации не является примитивной (поскольку она определяется с использованием прямого произведения и проекции), в силу особой практической важности она включается в базовый набор операций реляционной алгебры. Заметим также, что в практических реализациях соединение обычно не выполняется именно как ограничение прямого произведения. Имеются более эффективные алгоритмы, гарантирующие получение такого же результата.

Имеется важный частный случай соединения - эквисоединение и простое, но важное расширение операции эквисоединения - естественное соединение. Операция соединения называется операцией эквисоединения, если условие соединения имеет вид (a = b), где a и b - атрибуты разных операндов соединения. Этот случай важен потому, что (a) он часто встречается на практике, и (b) для него существуют эффективные алгоритмы реализации.

Операция естественного соединения применяется к паре отношений A и B, обладающих (возможно составным) общим атрибутом c (т.е. атрибутом с одним и тем же именем и определенным на одном и том же домене). Пусть ab обозначает объединение заголовков отношений A и B. Тогда естественное соединение A и B - это спроектированный на ab результат эквисоединения A и B по A/c и BBC. Если вспомнить введенное нами в конце предыдущей главы определение внешнего ключа отношения, то должно стать понятно, что основной смысл операции естественного соединения - возможность восстановления сложной сущности, декомпозированной по причине требования первой нормальной формы. Операция естественного соединения не включается прямо в состав набора операций реляционной алгебры, но она имеет очень важное практическое значение.

Операция деления отношений

Эта операция наименее очевидна из всех операций реляционной алгебры и поэтому нуждается в более подробном объяснении. Пусть заданы два отношения - A с заголовком {a1, a2,..., an, b1, b2,..., bm} и B с заголовком {b1, b2,..., bm}. Будем считать, что атрибут bi отношения A и атрибут bi отношения B не только обладают одним и тем же именем, но и определены на одном и том же домене. Назовем множество атрибутов {aj} составным атрибутом a, а множество атрибутов {bj} - составным атрибутом b. После этого будем говорить о реляционном делении бинарного отношения A(a,b) на унарное отношение B(b).

Результатом деления A на B является унарное отношение C(a), состоящее из кортежей v таких, что в отношении A имеются кортежи <v, w> такие, что множество значений {w} включает множество значений атрибута b в отношении B.

Предположим, что в базе данных сотрудников поддерживаются два отношения: СОТРУДНИКИ (ИМЯ, ОТД_НОМЕР) и ИМЕНА (ИМЯ), причем унарное отношение ИМЕНА содержит все фамилии, которыми обладают сотрудники организации. Тогда после выполнения операции реляционного деления отношения СОТРУДНИКИ на отношение ИМЕНА будет получено унарное отношение, содержащее номера отделов, сотрудники которых обладают всеми возможными в этой организации именами.

Предположим, что мы работаем с базой данных, обладающей схемой СОТРУДНИКИ (СОТР_НОМ, СОТР_ИМЯ, СОТР_ЗАРП, ОТД_НОМ) и ОТДЕЛЫ (ОТД_НОМ, ОТД_КОЛ, ОТД_НАЧ), и хотим узнать имена и номера сотрудников, являющихся начальниками отделов с количеством сотрудников больше 50.

Если бы для формулировки такого запроса использовалась реляционная алгебра, то мы получили бы алгебраическое выражение, которое читалось бы, например, следующим образом:

выполнить соединение отношений СОТРУДНИКИ и ОТДЕЛЫ по условию СОТР_НОМ = ОТД_НАЧ;

ограничить полученное отношение по условию ОТД_КОЛ > 50;

спроецировать результат предыдущей операции на атрибут СОТР_ИМЯ, СОТР_НОМ.

Мы четко сформулировали последовательность шагов выполнения запроса, каждый из которых соответствует одной реляционной операции. Если же сформулировать тот же запрос с использованием реляционного исчисления, которому посвящается этот раздел, то мы получили бы формулу, которую можно было бы прочитать, например, следующим образом: Выдать СОТР_ИМЯ и СОТР_НОМ для сотрудников таких, что существует отдел с таким же значением ОТД_НАЧ и значением ОТД_КОЛ большим 50.

Во второй формулировке мы указали лишь характеристики результирующего отношения, но ничего не сказали о способе его формирования. В этом случае система должна сама решить, какие операции и в каком порядке нужно выполнить над отношениями СОТРУДНИКИ и ОТДЕЛЫ. Обычно говорят, что алгебраическая формулировка является процедурной, т.е. задающей правила выполнения запроса, а логическая - описательной (или декларативной), поскольку она всего лишь описывает свойства желаемого результата. Как мы указывали в начале лекции, на самом деле эти два механизма эквивалентны и существуют не очень сложные правила преобразования одного формализма в другой.

Пусть отношение R, называемое делимым, содержит атрибуты (A1,A2,...,An). Отношение S - делитель содержит подмножество атрибутов A: (A1,A2,...,Ak) (k<n). Результирующее отношение C определено на атрибутах отношения R, которых нет в S, т.е. Ak+1,Ak+2,...,An. Кортежи включаются в результирующее отношение C только в том случае, если его декартово произведение с отношением S содержится в делимом R.

5. Операции переименования атрибутов, эквисоединения, q-выбора и q-соединения.

Заголовок отношения представляет собой множество пар <имя-атрибута, имя-домена>. Наиболее правильной интуитивной трактовкой понятия домена является понимание домена как допустимого потенциального множества значений данного типа. Например, домен "Имена" в нашем примере определен на базовом типе строк символов, но в число его значений могут входить только те строки, которые могут изображать имя (в частности, такие строки не могут начинаться с мягкого знака). Если посмотреть на общий обзор реляционных операций, приведенный в предыдущем подразделе, то видно, что домены атрибутов результирующего отношения однозначно определяются доменами отношений-операндов. Однако с именами атрибутов результата не всегда все так просто.

Например, представим себе, что у отношений-операндов операции прямого произведения имеются одноименные атрибуты с одинаковыми доменами. Каким был бы заголовок результирующего отношения? Поскольку это множество, в нем не должны содержаться одинаковые элементы. Но и потерять атрибут в результате недопустимо. А это значит, что в этом случае вообще невозможно корректно выполнить операцию прямого произведения.

Аналогичные проблемы могут возникать и в случаях других двуместных операций. Для их разрешения в состав операций реляционной алгебры вводится операция переименования. Ее следует применять в любом случае, когда возникает конфликт именования атрибутов в отношениях - операндах одной реляционной операции базы данных. Тогда к одному из операндов сначала применяется операция переименования, а затем основная операция выполняется уже безо всяких проблем.

Имеется важный частный случай соединения - эквисоединение и простое, но важное расширение операции эквисоединения - естественное соединение. Операция соединения называется операцией эквисоединения, если условие соединения в базе данных имеет вид (a = b), где a и b - атрибуты разных операндов соединения. Этот случай важен потому, что (a) он часто встречается на практике, и (b) для него существуют эффективные алгоритмы реализации.

Операция естественного соединения применяется к паре отношений A и B, обладающих (возможно составным) общим атрибутом c (т.е. атрибутом с одним и тем же именем и определенным на одном и том же домене). Пусть ab обозначает объединение заголовков отношений A и B. Тогда естественное соединение A и B - это спроектированный на ab результат эквисоединения A и B по A/c и BBC. Если вспомнить введенное нами в конце предыдущей главы определение внешнего ключа отношения базы данных, то должно стать понятно, что основной смысл операции естественного соединения - возможность восстановления сложной сущности, декомпозированной по причине требования первой нормальной формы. Операция естественного соединения не включается прямо в состав набора операций реляционной алгебры, но она имеет очень важное практическое значение для реализации баз данных.

Операция переименования производит отношение, тело которого совпадает с телом операнда, но имена атрибутов изменены.

6. Типы данных в языке SQL, операторы языка SQL для создания, удаления и модификации таблиц.

Символьные типы данных - содержат буквы, цифры и специальные символы.

CHAR или CHAR(n) -символьные строки фиксированной длины. Длина строки определяется параметром n. CHAR без параметра соответсвует CHAR(1). Для хранения таких данных всегда отводится n байт вне зависимости от реальной длины строки.

VARCHAR(n) - символьная строка переменной длины. Для хранения данных этого типа отводится число байт, соответствующее реальной длине строки.

Целые типы данных - поддерживают только целые числа (дробные части и десятичные точки не допускаются). Над этими типами разрешается выполнять арифметические операции и применять к ним агрегирующие функции (определение максимального, минимального, среднего и суммарного значения столбца реляционной таблицы).

INTEGER или INT- целое, для хранения которого отводится, как правило, 4 байта. (Замечание: число байт, отводимое для хранения того или иного числового типа данных зависит от используемой СУБД и аппаратной платформы, здесь приводятся наиболее "типичные" значения) Интервал значений от - 2147483647 до + 2147483648

SMALLINT - короткое целое (2 байта), интервал значений от - 32767 до +32768

Вещественные типы данных - описывают числа с дробной частью.

FLOAT и SMALLFLOAT - числа с плавающей точкой (для хранения отводится обычно 8 и 4 байта соответсвенно).

DECIMAL(p) - тип данных аналогичный FLOAT с числом значащих цифр p.

DECIMAL(p,n) - аналогично предыдущему, p - общее количество десятичных цифр, n - количество цифр после десятичной запятой.

Денежные типы данных - описывают, естественно, денежные величины. Если в ваша система такого типа данных не поддерживает, то используйте DECIMAL(p,n).

MONEY(p,n) - все аналогично типу DECIMAL(p,n). Вводится только потому, что некоторые СУБД предусматривают для него специальные методы форматирования.

Дата и время - используются для хранения даты, времени и их комбинаций. Большинство СУБД умеет определять интервал между двумя датами, а также уменьшать или увеличивать дату на определенное количество времени.

DATE - тип данных для хранения даты.

TIME - тип данных для хранения времени.

INTERVAL - тип данных для хранения верменного интервала.

DATETIME - тип данных для хранения моментов времени (год + месяц + день + часы + минуты + секунды + доли секунд).

Двоичные типы данных - позволяют хранить данные любого объема в двоичном коде (оцифрованные изображения, исполняемые файлы и т.д.). Определения этих типов наиболее сильно различаются от системы к системе, часто используются ключевые слова:

BINARY

BYTE

BLOB

Последовательные типы данных - используются для представления возрастающих числовых последовательностей.

SERIAL - тип данных на основе INTEGER, позволяющий сформировать уникальное значение (например, для первичного ключа). При добавлении записи СУБД автоматически присваивает полю данного типа значение, получаемое из возрастающей последовательности целых чисел.

В заключение следует сказать, что для всех типов данных имеется общее значение NULL - "не определено". Это значение имеет каждый элемент столбца до тех пор, пока в него не будут введены данные. При создании таблицы можно явно указать СУБД могут ли элементы того или иного столбца иметь значения NULL (это не допустимо, например, для столбца, являющего первичным ключом).

Для создания, изменения и удаления таблиц в SQL БД используются операторы CREATE TABLE, ALTER TABLE и DROP TABLE.

Создание таблицы

Создание таблицы в БД реализуется оператором CREATE TABLE, имеющим следующий синтаксис

CREATE TABLE имя_табл (с_спецификация,...);

где с_спецификация имеет разнообразный синтаксис. Здесь же рассматриваются наиболее часто используемые ее формы.

Описание столбца таблицы

имя_столбца тип_данных [NULL]

где имя_столбца - имя столбца таблицы, а тип_данных - спецификация одного из типов данных, рассмотренных в разделе?Типы данных языка SQL?. Необязательное ключевое слово NULL означает, что ячейкам данного столбца разрешено быть пустыми (т.е. не содержать какого-либо значения).

Описание столбца таблицы

имя_столбца тип_данных NOT NULL [DEFAULT по_умолч] [PRIMARY KEY]

где конструкция NOT NULL запрещает иметь в таблице пустые ячейки в данном столбце. Конструкция PRIMARY KEY указывает, что содержимое столбца будет играть роль первичного ключа для создаваемой таблицы. Конструкция DEFAULT по_умолч переопределяет имеющееся для столбцов каждого типа данных значение?по умолчанию? (например, 0 для числовых типов), используемое при добавлении в таблицу оператором INSERT INTO строк, не содержащих значений в этом столбце.

Описание первичного ключа

PRIMARY KEY имя_ключа (имя_столбца,...)

Эта спецификация позволяет задать первичный ключ для таблицы в виде композиции содержимого нескольких столбцов.

Описание вторичного ключа

KEY имя_ключа (имя_столбца,...)

Примеры

CREATE TABLE loadings (

type CHAR(1) NOT NULL, # тип граничного условия

direction CHAR(1), # направление действия

node SMALLINT NOT NULL, # номер узла приложения

value FLOAT, # числовое значение

KEY key_node (node)); # вторичный ключ

В таблице граничных условий loadings поля столбцов direction и value могут быть пустыми (иметь значение NULL), поскольку не все виды нагрузок имеют направление действия и/или величину.

Номер узла node приложения граничного условия определяется как ключ поиска в таблице, т.к. типичный запрос на поиск в таблице loadings - это запрос на определение граничных условий для конкретного узла. Однако этот ключ не может быть первичным, поскольку к одному узлу допустимо приложение нескольких граничных условий (например, момент внешних сил в шарнире).

Следует отметить, что в этой таблице первичный ключ может быть сконструирован только составным из столбцов type, direction и node.

Модификация таблицы

Модификация существующей таблицы в БД реализуется оператором ALTER TABLE, имеющим следующий синтаксис

ALTER TABLE имя_табл м_специкация [,м_спецификация...]

где м_спецификация имеет различные формы. Ниже рассматриваюся наиболее часто используемые.

Добавление нового столбца

ADD COLUMN с_спецификация

где с_спецификация - описание добавляемого столбца в том виде, как оно используется для создания таблицы оператором CREATE TABLE.

Удаление первичного ключа для таблицы

DROP PRIMARY KEY

Изменение/удаление значения?по умолчанию?

ALTER COLUMN имя_столбца SET по_умолч

или

ALTER COLUMN имя_столбца DROP DEFAULT

Пример

Предположим в нашей задаче моделирования состояния плоского механического объекта возникла необходимость учесть дополнительно тепловые эффекты. Для этого, в частности, необходимо иметь сведения о теплофизических параметрах материала объекта (теплоемкости и теплопроводности). Включение дополнительных сведений в таблицу materials требует ее расширения двумя новыми столбцами, что можно реализовать таким оператором языка SQL:

ALTER TABLE materials

ADD COLUMN capacity FLOAT NOT NULL, # теплоемкость

ADD COLUMN conductivity FLOAT NOT NULL; # теплопроводность

Удаление таблицы

Удаление одной или сразу нескольких таблиц из БД реализуется оператором DROP TABLE, имеющим следующий простой синтаксис

DROP TABLE имя_табл,...

Подчеркнем, что оператор DROP TABLE удаляет не только все содержимое таблицы, но и само описание таблицы из БД. Если требуется удалить только содержимое таблицы, то необходимо использовать оператор DELETE FROM.

7. Оператор выборки в языке SQL, сортировка, вычисление агрегатных функции, конструкции GROUP BY и HAVING, объединение, пересечение, разность запросов.

Выборка данных из таблиц

Для извлечения данных, содержащихся в таблицах SQL БД, используется оператор SELECT, имеющий в общем случае сложный и многовариантный синтаксис. В данном учебном пособии рассматриваются только несложные и наиболее часто используемые примеры конструкций оператора SELECT.

Упрощенно оператор SELECT выглядит следующим образом:

SELECT [ALL | DISTINCT] в_выражение,...

FROM имя_табл [син_табл],...

[WHERE сложн_условие]

[GROUP BY полн_имя_столбца|ном_столбца,...]

[ORDER BY полн_имя_столбца|ном_столбца [ASC|DESC],...]

[HAVING сложн_условие];

Результатом работы оператора является выводимая на стандартный вывод (экран дисплея) вновь построенная таблица, для которой

количество и смысл (семантика) столбцов определяется списком элементов в_выражение;

содержимое строк определяется содержимым исходных таблиц из списка FROM и критерием выборки, задаваемым сложн_условие.

При описании синтаксиса оператора SELECT использованы следующие обозначения:

син_табл - необязательный синоним имени таблицы, используемый для сокращения длины записи выражений и условий в операторе SELECT.

полн_имя_столбца - полное имя столбца в виде

[имя_табл|син_табл.]имя_столбца

Конкретизирующий таблицу префикс в имени столбца необходим только для различения столбцов, имеющих одинаковое имя в разных таблицах из списка FROM.

ном_столбца - номер столбца результирующей таблицы.

Фраза ORDER BY используется для того, чтобы упорядочить строки, извлекаемые запросом.

В предложении ORDER BY SQL можно задавать несколько выражений. Сначала сортируются строки, основываясь на их значениях для первого выражения. Строки с одним и тем же значением для первого выражения затем сортируются по второму выражению и так далее. NULL-значения располагает после всех других при упорядочивании в порядке возрастания и перед всеми другими при сортировке в убывающем порядке.

Вместо имени столбца можно указать его позицию для сокращения записи длинного выражения.

Кроме того, при составлении сложных запросов, содержащих множественные операторы UNION, INTERSECT, MINUS, или UNION ALL, в предложении ORDER BY лучше использовать позиции, чем непосредственно сами выражения. Предложение ORDER BY может появляться только в последнем составляющем запросе и сортирует строки, полученные всем составным запросом в целом.

Предложение ORDER BY подчинено следующим ограничениям:

Если в утверждении SELECT используются и оператор ORDER BY и оператор DISTINCT, то предложение ORDER BY не может ссылаться на столбцы, не упоминаемые в списке выбора выбираемых столбцов.

Предложение ORDER BY не может появляться в подзапросах внутри других утверждений.

ORDER BY в обратном порядке

Выбрать из EMP записи по всем продавцам, и упорядочить результаты по размерам комиссионных в обратном порядке (убывающем порядке):

SELECT * FROM emp WHERE job = ‘SALESMAN’ ORDER BY comm DESC;

ORDER BY в возрастающем порядке

Выбрать из EMP записи по всем сотрудникам, и упорядочить результаты по размерам комиссионных в возрастающем порядке:

SELECT * FROM emp WHERE job = ‘SALESMAN’ ORDER BY comm ASC;

ORDER BY в возрастающем и убывающем порядке

Выбрать из EMP записи по служащим, упорядоченные сначала по возрастанию номера отдела а затем по убыванию размера оклада:

SELECT ename, deptno, sal FROM emp ORDER BY deptno ASC, sal DESC;

Предложение GROUP BY используется для определения групп выходных строк, к которым могут применяться агрегатные функции (COUNT, MIN, MAX, AVG и SUM). Если это предложение отсутствует, и используются агрегатные функции, то все столбцы с именами, упомянутыми в SELECT, должны быть включены в агрегатные функции, и эти функции будут применяться ко всему набору строк, которые удовлетворяют предикату запроса. В противном случае все столбцы списка SELECT, не вошедшие в агрегатные функции, должны быть указаны в предложении GROUP BY. В результате чего все выходные строки запроса разбиваются на группы, характеризуемые одинаковыми комбинациями значений в этих столбцах. После чего к каждой группе будут применены агрегатные функции. Следует иметь в виду, что для GROUP BY все значения NULL трактуются как равные, то есть при группировке по полю, содержащему NULL-значения, все такие строки попадут в одну группу.

Если при наличии предложения GROUP BY, в предложении SELECT отсутствуют агрегатные функции, то запрос просто вернет по одной строке из каждой группы. Эту возможность, наряду с ключевым словом DISTINCT, можно использовать для исключения дубликатов строк в результирующем наборе.

Рассмотрим простой пример:

SELECT model, COUNT(model) AS Qty_model, AVG(price) AS Avg_price

FROM PC

GROUP BY model

В этом запросе для каждой модели ПК определяется их количество и средняя стоимость. Все строки с одинаковыми значениями model (номер модели) образуют группу, и на выходе SELECT вычисляются количество значений и средняя цена для каждой группы. Результатом выполнения запроса будет следующая таблица

model Qty_model Avg_price

1121 3 850

1232 4 425

1233 3 843,333333333333

1260 1 350

Если бы в SELECT присутствовал столбец с датой, то можно было бы вычислять эти показатели для каждой конкретной даты. Для этого нужно добавить дату в качестве группирующего столбца, и тогда агрегатные функции вычислялись бы для каждой комбинации значений {модель, дата}.

Существует несколько определенных правил выполнения агрегатных функций.

Если в результате выполнения запроса не получено ни одной строки (или не одной строки для данной группы), то исходные данные для вычисления любой из агрегатных функций отсутствуют. В этом случае результатом выполнения функций COUNT будет нуль, а результатом всех других функций — NULL.

Аргумент агрегатной функции не может сам содержать агрегатные функции (функция от функции). То есть в простом запросе (без подзапросов) нельзя, скажем, получить максимум средних значений.

Результат выполнения функции COUNT есть целое число (INTEGER). Другие агрегатные функции наследуют типы данных обрабатываемых значений.

Если при выполнении функции SUM будет получен результат, превышающий максимально возможное значение для используемого типа данных, возникает ошибка.

Итак, агрегатные функции, включенные в предложение SELECT запроса, не содержащего предложения GROUP BY, исполняются над всеми результирующими строками этого запроса. Если же запрос содержит предложение GROUP BY, каждый набор строк, который имеет одинаковые значения столбца или группы столбцов, заданных в предложении GROUP BY, составляют группу, и агрегатные функции выполняются для каждой группы отдельно.

Предложение HAVING используется в комбинации с предложением GROUP BY. Оно может быть использовано в операторе SELECT для фильтрации записей возвращемых предложением GROUP BY.

Синтаксис предложения HAVING:

SELECT column1, column2, … column_n, aggregate_function (expression)

FROM tables

WHERE predicates

GROUP BY column1, column2, … column_n

HAVING condition1 … condition_n;

aggregate_function может быть функцией подобной SUM, COUNT, MIN, или MAX.

Пример использования функции SUM

Например, вы можете использовать функцию SUM для поиска названия отдела и суммы продаж (для соответствующих отделов). Предложение HAVING может выбрать только те отделы продажи которых больше $1000.

SELECT department, SUM(sales) as «Total sales»

FROM order_details

GROUP BY department

HAVING SUM(sales) > 1000;

Пример использования функции COUNT

Например, вы можете использовать функцию COUNT для выборки имени отдела и количество сотрудников (в соответствующем отделе) которые заработали более $25000 в год. Предложение HAVING отберет только те отделы, где таких работников более 10.

SELECT department, COUNT(*) as «Number of employees»

FROM employees

WHERE salary > 25000

GROUP BY department

HAVING COUNT(*) > 10;

Пример использования функции MIN

Например, вы можете использовать функцию MIN для возврата названия отдела и минимальный доход этого отдела. Предложение HAVING вернет только те отделы у которых размер выручки начинается с $35000.

SELECT department, MIN(salary) as «Lowest salary»

FROM employees

GROUP BY department

HAVING MIN(salary) = 35000;

Пример использования функции MAX

Например, вы также можете использовать функцию для выборки имени отдела и максимальногй выручки отдела. Предложение HAVING вернет только те отделы, чей максимальный доход менее $50000.

SELECT department, MAX(salary) as «Highest salary»

FROM employees

GROUP BY department

HAVING MAX(salary) < 50000;

Группировка данных в операторе SELECT осуществляется с помощью ключевого слова GROUP BY и ключевого слова HAVING, с помощью которого задаются условия разбиения записей на группы.

GROUP BY неразрывно связано с агрегирующими функциями, без них оно практически не используется. GROUP BY разделяет таблицу на группы, а агрегирующая функция вычисляет для каждой из них итоговое значение. Определим для примера количество книг каждего издательства в нашей базе данных:

SELECT publishers.publisher, count(titles.title)

FROM titles,publishers

WHERE titles.pub_id=publishers.pub_id

GROUP BY publisher;

Kлючевое слово HAVING работает следующим образом: сначала GROUP BY разбивает строки на группы, затем на полученные наборы накладываются условия HAVING. Например, устраним из предыдущего запроса те издательства, которые имеют только одну книгу:

SELECT publishers.publisher, count(titles.title)

FROM titles,publishers

WHERE titles.pub_id=publishers.pub_id

GROUP BY publisher

HAVING COUNT(*)>1;

Другой вариант использования HAVING - включить в результат только те издательтва, название которых оканчивается на подстроку "Press":

SELECT publishers.publisher, count(titles.title)

FROM titles,publishers

WHERE titles.pub_id=publishers.pub_id

GROUP BY publisher

HAVING publisher LIKE '%Press';

В чем различие между двумя этими вариантами использования HAVING? Во втором варианте условие отбора записей мы могли поместить в раздел ключевого слова WHERE, в первом же варианте этого сделать не удасться, поскольку WHERE не допускает использования агрегирующих функций.

Агрегатные функции (в стандарте SQL/89 они называются функциями над множествами) определяются в SQL/89 следующими синтаксическими правилами:

<set function specification>::=

COUNT(*) | <distinct set function>

| <all set function>

<distinct set function>::=

{ AVG | MAX | MIN | SUM | COUNT }

(DISTNICT <column specification>)

<all set function>::=

{ AVG | MAX | MIN | SUM } ([ALL] <value expression>)

Как видно из этих правил, в стандарте SQL/89 определены пять стандартных агрегатных функций: COUNT - число строк или значений, MAX - максимальное значение, MIN - минимальное значение, SUM - суммарное значение и AVG - среднее значение.

Семантика агрегатных функций

Агрегатные функции предназначены для того, чтобы вычислять некоторое значение для заданного множества строк. Таким множеством строк может быть группа строк, если агрегатная функция применяется к сгруппированной таблице, или вся таблица. Для всех агрегатных функций, кроме COUNT(*), фактический (т.е. требуемый семантикой) порядок вычислений следующий: на основании параметров агрегатной функции из заданного множества строк производится список значений. Затем по этому списку значений производится вычисление функции. Если список оказался пустым, то значение функции COUNT для него есть 0, а значение всех остальных функций - null.

Пусть T обозначает тип значений из этого списка. Тогда результат вычисления функции COUNT - точное число с масштабом и точностью, определяемыми в реализации. Тип результата значений функций MAX и MIN совпадает с T. При вычислении функций SUM и AVG тип T не должен быть типом символьных строк, а тип результата функции - это тип точных чисел с определяемыми в реализации масштабом и точностью, если T - тип точных чисел, и тип приблизительных чисел с определяемой в реализации точностью, если T - тип приблизительных чисел.

Вычисление функции COUNT(*) производится путем подсчета числа строк в заданном множестве. Все строки считаются различными, даже если они состоят из одного столбца со значением null во всех строках.

Если агрегатная функция специфицирована с ключевым словом DISTINCT, то список значений строится из значений указанного столбца. (Подчеркнем, что в этом случае не допускается вычисление арифметических выражений!) Далее из этого списка удаляются неопределенные значения, и в нем устраняются значения-дубликаты. Затем вычисляется указанная функция.

Если агрегатная функция специфицирована без ключевого слова DISTINCT (или с ключевым словом ALL), то список значений формируется из значений арифметического выражения, вычисляемого для каждой строки заданного множества. Далее из списка удаляются неопределенные значения, и производится вычисление агрегатной функции. Обратите внимание, что в этом случае не допускается применение функции COUNT!

Замечание: оба ограничения, указанные в двух предыдущих абзацах, являются более техническими, чем принципиальными, и могут отсутствовать в конкретных реализациях. Тем не менее, это ограничения стандарта SQL/89, и их нужно придерживаться при мобильном программировании.

15.3.2. Результаты запросов

Агрегатные функции можно разумно использовать в спецификации курсора, операторе выборки и подзапросе после ключевого слова SELECT (будем называть в этом подразделе все такие конструкции списком выборки, не забывая о том, что в случае подзапроса этот список состоит только из одного элемента), и в условии выборки раздела HAVING. Стандарт допускает более экзотические использования агрегатных функций в подзапросах (агрегатная функция на группе кортежей внешнего запроса), но на практике они встречаются очень редко.

Рассмотрим различные случаи применения агрегатных функций в списке выборки в зависимости от вида табличного выражения.

Если результат табличного выражения R не является сгруппированной таблицей, то появление хотя бы одной агрегатной функции от множества строк R в списке выборки приводит к тому, что R неявно рассматривается как сгруппированная таблица, состоящая из одной (или нуля) групп с отсутствующими столбцами группирования. Поэтому в этом случае в списке выборки не допускается прямое использование спецификаций строк R: все они должны находиться внутри спецификаций агрегатных функций. Результатом запроса является таблица, состоящая не более чем из одной строки, полученной путем применения агрегатных функций к R.

Аналогично обстоит дело в том случае, когда R представляет собой сгруппированную таблицу, но табличное выражение не содержит раздела GROUP BY (и, следовательно, содержит раздел HAVING). Если в случае предыдущего абзаца было два варианта формирования списка выборки: только с прямым указанием столбцов R или только с указанием их внутри спецификаций агрегатных функций, то в данном случае возможен только второй вариант. Результат табличного выражения явно объявлен сгруппированной таблицей, состоящей из одной группы, и результат запроса можно формировать только путем применения агрегатных функций к этой группе строк. Опять результатом запроса является таблица, состоящая не более чем из одной строки, полученной путем применения агрегатных функций к R.

Наконец, рассмотрим случай, когда R представляет собой "настоящую" сгруппированную таблицу, т.е. табличное выражение содержит раздел GROUP BY и, следовательно, определен по крайней мере один столбец группирования. В этом случае правила формирования списка выборки полностью соответствуют правилам формирования условия выборки раздела HAVING: допускает прямое использование спецификации столбцов группирования, а спецификации остальных столбцов R могут появляться только внутри спецификаций агрегатных функций. Результатом запроса является таблица, число строк в которой равно числу групп в R, и каждая строка формируется на основе значений столбцов группирования и агрегатных функций для данной группы.

Дата добавления: 2015-05-09