SQL steht für «Structured Query Language» und ist sozusagen der De-Facto-Standard für Datenbanksprachen bei Relationalen Datenbanken.

SQL-Insel #

Select #

Die SELECT-Anweisung startet eine Abfrage und liefert als Ergebnis Datensätze zurück. Die SELECT-Syntax sieht wie folgt aus (unvollständig, optionale Angaben in eckiger Klammer, mögliche mehrfache Angaben durch ‚+’ gekennzeichnet):

SELECT [DISTINCT] Auswahlliste
 FROM Quelle
 [WHERE Where-Klausel]
 [GROUP BY (Group-by-Attribut)+
  [HAVING Having-Klausel]]
 [ORDER BY (Sortierungsattribut [ASC|DESC])+];

• DISTINCT gibt an, dass aus der Ergebnisrelation gleiche Ergebnistupel entfernt werden sollen. Es wird also jeder Datensatz nur einmal ausgegeben, auch wenn er mehrfach in der Tabelle vorkommt.
• «Auswahlliste» bestimmt, welche Spalten der Quelle auszugeben sind (* für alle) und ob Aggregatsfunktionen anzuwenden sind. Wie bei allen anderen Aufzählungen werden die einzelnen Elemente mit Komma voneinander getrennt.
• «Quelle» gibt an, wo die Daten herkommen. Es können Relationen und Sichten (VIEW) angegeben werden und miteinander als kartesisches Produkt oder als Verbund (JOIN) verknüpft werden. Mit der zusätzlichen Angabe eines Namens können Tupelvariablen besetzt werden, d. h. Relationen für die Abfrage umbenannt werden.
• «Where»-Klausel bestimmt Bedingungen, unter denen die Daten ausgegeben werden sollen. In SQL ist hier auch die Angabe von Unterabfragen möglich, so dass SQL streng relational vollständig wird.
• «Group-by-Attribut» legt fest, ob unterschiedliche Werte als einzelne Zeilen ausgegeben werden sollen (GROUP BY = Gruppierung) oder aber die Feldwerte der Zeilen durch Addition (SUM), Durchschnitt (AVG), Minimum (MIN), Maximum (MAX) o.ä. zu einem Ergebniswert zusammengefasst werden, der sich dann auf die Gruppierung bezieht.
• «Having-Klausel» ist wie die Where-Klausel, nur dass sich die angegebene Bedingung auf das Ergebnis einer Aggregationsfunktion bezieht (z. B. HAVING SUM (Betrag) > 0).
• «Sortierungsattribut»: nach ORDER BY werden Attribute angegeben, nach denen sortiert werden soll. ASC gibt dabei aufsteigende (Standard), DESC absteigende Sortierung an.

SELECT * FROM movies;
SELECT * FROM actors;

SELECT * FROM movies ORDER BY title;
SELECT * FROM movies ORDER BY title DESC;

SELECT name FROM actors WHERE sex = "w";
SELECT title FROM movies WHERE year > 2014;

SELECT name FROM actors WHERE name = "%el%";
SELECT name FROM actors WHERE name LIKE "%el%";
SELECT title FROM movies WHERE title = "Spotlight";
SELECT title FROM movies WHERE title LIKE "Spotlight";

SELECT SUM(votes) FROM ratings;
SELECT SUM(votes) as total FROM ratings;

SELECT sex, COUNT(*) FROM actors
   GROUP BY actors.sex;

Joins #

Zum Zusammenführen von Daten aus mehreren über Fremdschlüssel verbundene Tabellen verwenden wir bevorzugt den JOIN-Befehl.

Möchte man nun die beiden Tabellen mit SQL verknüpfen, kann man dies mit einem JOIN der beiden Tabellen erreichen:

SELECT *
    FROM movies JOIN quotes
    ON movies.id = quotes.movie_id;

JOIN erstellt eigentlich eine temporäre Tabelle (eine sogenannte Kreuztabelle) aus der wir dann mit SELECT Datensätze und Attribute auswählen können:

Z.B. Film-Id, -Titel und Zitat aller Filme aus den Jahren 2014 und 2015:

SELECT movies.id, title, quotetext
    FROM movies JOIN quotes
    ON movies.id = quotes.movie_id
    WHERE year = 2014 OR year = 2015;

Wie man sieht fehlt der Film «Spotlight» im Ergebnis. Dies weil es sich beim «normalen» JOIN um einen sogenannten «Inneren Join» handelt.

Dieser verknüpft die Datensätze der beiden Tabellen. Wenn aber ein Datensatz aus einer Tabelle in der anderen keine Verknüpfung hat, dann wird dieser Datensatz nicht angezeigt. Wenn wir also alle Filme der Jahre 2014 und 2015 haben möchten – inkl. Zitat, falls sie eines haben, sonst halt ohne – dann können wir dies mit einem sogenannten «Linken Join» erreichen:

SELECT movies.id, title, quotetext
    FROM movies LEFT JOIN quotes
    ON movies.id = quotes.movie_id
    WHERE year = 2014 OR year = 2015;

Neben LEFT JOIN existiert natürlich auch ein RIGHT JOIN, welcher alle Datensätze der rechten Tabelle anzeigt, egal ob sie eine Verknüpfung zu einem Datensatz der linken Tabelle haben oder nicht.

SELECT movies.id, title, rank
    FROM movies JOIN ratings
    ON movies.id = ratings.movie_id;

SELECT *
    FROM movies
        JOIN movies2actors ON movies.id = movies2actors.movie_id
        JOIN actors ON actors.id = movies2actors.actor_id;

SELECT title, COUNT(movies2actors.actor_id) as count_actors
    FROM movies
        JOIN movies2actors ON movies.id = movies2actors.movie_id
    GROUP BY movies.id;

SELECT name, COUNT(movies.id) as count_movies
    FROM actors
        JOIN movies2actors ON actors.id = movies2actors.actor_id
        JOIN movies ON movies.id = movies2actors.movie_id
    GROUP BY actors.id
    HAVING COUNT(movies.id) > 1;

SELECT actors.name, AVG(rank)
    FROM movies
        JOIN movies2actors ON movies.id = movies2actors.movie_id
        JOIN actors ON actors.id = movies2actors.actor_id
        JOIN ratings ON movies.id = ratings.movie_id
    GROUP BY actors.id
    ORDER BY AVG(rank);

weitere Befehle #

Datenmanipulation #

Zum Einfügen, Ändern und Löschen von Datensätzen, resp. zum Leeren von ganzen Tabellen.

INSERT INTO Relation [( Attribut+ )] VALUES ( ( Konstante+ ) )+
INSERT INTO Relation [( Attribut+ )] SFW-Block
UPDATE Relation SET (Attribut=Ausdruck)+ [WHERE Where-Klausel]
DELETE FROM Relation [WHERE Where-Klausel]
TRUNCATE Relation

• Mit INSERT können explizit konstruierte Tupel oder die Ergebnisse eines SFW-Blocks (SELECT-FROM-WHERE) in eine Relation eingefügt werden. Dabei kann jeweils mehr als eine Zeile verarbeitet werden.
• Der Ausdruck aus der UPDATE-Anweisung kann insbesondere auch auf das zu manipulierende Attribut Bezug nehmen.
• Wird bei DELETE die WHERE-Klausel weggelassen, werden alle Tupel gelöscht, aber nicht das Relationsschema.
• Die TRUNCATE-Anweisung leert eine Tabelle vollständig und, was den Hauptunterschied zu DELETE FROM Table ist, setzt auch jegliche Indizes und Auto-Inkrement-Werte auf die Standardwerte.

Definition des Datenbankschemas #

Die SQL-Befehle zur Definition des Datenbankschemas werden wir nur der Vollständigkeit halber kurz anschauen. Heutzutage werden meistens grafische Tools wie z.B. phpMyAdmin (mySQL-DB) oder pgAdmin (PostgreSQL-DB) verwendet, um die Struktur einer Relation anzupassen oder eine neue Relation zu definieren.

CREATE TABLE 'lagerbestand' (
  'notebooks_id' varchar(20) NOT NULL,
  'bestand' int(11) NOT NULL,
  'lieferung' date default NULL,
  PRIMARY KEY  ('notebooks_id')
)

Weitere SQL-Befehle dieser Kategorie sind z.B. ALTER um eine vorhandene Relation abzuändern oder DROP um eine Relation zu löschen.

Rechteverwaltung #

Mit den Befehlen GRANT und REVOKE lassen sich Zugriffsrechte auf die Datenbankobjekte einer Datenbank verteilen resp. wieder entfernen.

GRANT SELECT, UPDATE ON TABLE lagerbestand TO group_lager
REVOKE INSERT ON TABLE notebooks FROM PUBLIC

Allerdings wird auch diese Aufgabe heute meist über grafische Tools erledigt.