Глава 2. SQL

Оглавление

Реляционная модель данных

Формальное описание реляционной модели данных

Операции в реляционной модели данных

Язык SQL

Эта глава изначально появилась как часть диссертации Stefan Simkovicss (Simkovics, 1998).

SQL стал наиболее популярным реляционным языком запросов. Название “SQL” это абривиатура Язык структурированных запросов. В 1974 году Donald Chamberlin и другие в IBM Research разработали язык SEQUEL (Язык английских структурированных запросов). Этот язык был впервые реализован в прототипе IBM названном SEQUEL-XRM в 1974-75 годах. В 1976-77 годах зародилась пересмотренная версия SEQUEL называемая SEQUEL/2 и впоследствии название было изменено на SQL.

В 1977 году был разработан новый прототип, названный System R. System R реализовывал большое подмножество SEQUEL/2 (сейчас SQL) и в течении проекта SQL было сделано много изменений. System R была установлена на многих пользовательских сайтах, как на внутренних сайтах IBM так и на некоторых выбранных клиентских сайтах. Благодаря успеху и приёму System R на этих пользовательских сайтах IBM начала разрабатывать коммерческие продукты, которые реализовывали язык SQL, основанный на технологии System R.

Через несколько лет IBM и еще несколько других продавцов анонсировали такие SQL продукты как SQL/DS(IBM), DB2 (IBM), ORACLE (Oracle Corp.), DG/SQL (Data General Corp.), и SYBASE (Sybase Inc.).

SQL стал, также, официальным стандартом. В 1982 году Американский национальный институт стандартов (ANSI) заказал своему комитету по базам данных X3H2 разработать план по стандартизации реляционного языка. Этот план был утверждён в 1986 году и состоял преимущественно из IBM-кого диалекта SQL. В 1987 году этот ANSI стандарт также был принят в качестве международного стандарта международной организацией по стандартизации (ISO). Эту версия первоначального стандарта SQL часто называют неформально как "SQL/86". В 1989 году первоначальный стандарт был расширен и этот новый стандарт часто, опять же неформально, стали называть как "SQL/89". Также в 1989 году, был разработан родственный стандарт, называемый Встроенный язык баз данных SQL (ESQL).

Комитеты ISO и ANSI много лет работали над определением значительно дополненной версии изначального стандарта, неформально называемого SQL2 или SQL/92. Эта версия стала утверждённым стандартом - "Международный стандарт ISO/IEC 9075:1992, языка баз данных SQL" - в конце 1992 года. SQL/92 - это версия обычно используется людьми, хотя они подразумевают " стандарт SQL". Подробное описание SQL/92 дано Дейтом и Дарвеном в 1997 году. За время написания этого документа стал разрабатываться новый стандарт, неформально называемый как SQL3. Планируется сделать SQL полным языком по Тьюрингу, т.е. сделать возможными все вычислимые запросы (например рекурсивные запросы). Это очень сложная задача и поэтому завершения нового стандарта не стоит ждать ранее 1999 года.

Реляционная модель данных

Как упоминалось выше, SQL это реляционный язык. Это значит, что он основывается на реляционной модели данных, впервые опубликованной E.F. Codd в 1970 году. Мы дадим формальное описание реляционной модели позже (в Формальное описание реляционной модели данных), но во-первых, мы хотели бы взглянуть на неё с интуитивно понятной стороны.

Реляционная база данных это база данных, которая воспринимается пользователями в виде набора таблиц (и ничего больше кроме таблиц). Таблица состоит из строк и столбцов, где каждая строка означает запись и каждый столбец означает атрибут записи, содержащейся в таблице. В База данных поставщиков и деталей показан пример базы данных, состоящей из трёх таблиц:

• SUPPLIER это таблица, в которой хранится номер (SNO), название (SNAME) и город (CITY) поставщика.
• PART это таблица, в которой хранится номер (PNO), название (PNAME) и цена (PRICE) детали.
• В SELLS хранится информация о том какую деталь (PNO) продаёт поставщик (SNO). Она служит в буквальном смысле для объединения двух других таблиц вместе.

Пример 2-1. База данных поставщиков и деталей

   SUPPLIER   SNO |  SNAME  |  CITY      SELLS   SNO | PNO
             -----+---------+--------           -----+-----
               1  |  Smith  | London              1  |  1
               2  |  Jones  | Paris               1  |  2
               3  |  Adams  | Vienna              2  |  4
               4  |  Blake  | Rome                3  |  1
                                                  3  |  3
                                                  4  |  2
   PART       PNO |  PNAME  |  PRICE              4  |  3 
             -----+---------+---------            4  |  4
               1  |  Screw  |   10
               2  |  Nut    |    8
               3  |  Bolt   |   15
               4  |  Cam    |   25

Таблицы PART и SUPPLIER можно рассматривать как объекты, а SELLS как связь между отдельной деталью и отдельным поставщиком.

Как мы увидим позднее, SQL оперирует таблицами подобно тем, что определены, но перед этим мы изучим теорию реляционной модели.