SQL для начинающих: что нужно знать о языке и его применении

SQL (Structured Query Language) – язык структурированных запросов. Он является основным инструментом для работы с большими информационными объемами. Относятся к декларативным языкам программирования, но не выступает в качестве полноценного средства разработки.

С помощью SQL программист не сможет написать полноценное приложение или веб-сайт – только сформировать запросы для работы с таблицами и различными данными. Рассматриваемый инструмент относится к информационно-логическим языкам, используемым для описания, изменения и извлечения данных, хранимых в реляционных базах данных.

Сегодня предстоит познакомиться с SQL получше. Нужно выяснить, для чего необходим этот инструмент, какими преимуществами и недостатками, а также особенностями он обладает. Также нужно рассмотреть основы SQL для работы с БД. Предложенная далее информация рассчитана на широкий круг лиц. Она подойдет как для изучения обычными ПК-пользователями, так и начинающими специалистами, работающими с СУБД и базами данных.

Особенности языка

SQL является достаточно простой и понятной средой. С помощью этого инструмента удается комфортно и быстро работать с крупными связанными таблицами. Данные задачи актуальны для любого пользователя.

К ключевым особенностям SQL можно отнести:

1. Универсальность. SQL может взаимодействовать с совершенно любыми массивами данных.
2. Функциональные возможности. Рассматриваемый инструмент предусматривает утвержденный стандарт запросов. За счет соответствующей особенности разработчики могут работать с любыми объемами цифровых материалов.
3. Понятную и четкую структуру, за счет которой средство формирования запросов становится понятным даже новичкам.
4. Высокий уровень защиты. Он обусловлен возможностью настройки прав доступа при помощи SQL-запросов.
5. Многопользовательский режим. Он означает, что с таблицами баз данных могут одновременно работать несколько специалистов.

SQL – это бесплатный инструмент. Для работы с ним необходимо использовать специальное программное обеспечение – системы управления (СУБД). Они бывают бесплатными и распространяемыми на коммерческой основе.

Преимущества и недостатки

Перед началом работы с изучаемым инструментом необходимо в первую очередь понять не только его ключевые особенности, но и преимущества/недостатки, которыми он обладает. Эта информация поможет новичкам понять, насколько целесообразно использовать SQL в том или ином случае.

К преимуществам языка запросов относят:

1. Простой и понятный синтаксис, основанный на английском. За счет этой особенности даже начинающие пользователи освоят работу с запросами и таблицами.
2. Стандартизацию. Она предусматривает международные нормативы, которые позволяют унифицировать базы данных, основанные на реляционной модели.
3. Гибкие настройки. С их помощью таблицы могут быть легко настроены, структурированы и изменены.
4. Универсальность применения. Работать с упомянутым языком могут специалисты совершенно разных профилей: программисты, администраторы, разработчики баз данных, а также конечные пользователи и менеджеры.
5. Простую процедуру интеграции на программном уровне. Приложения, использующие доступ к БД, легко программируются при помощи SQL-языка.

Независимость от конкретной СУБД дает возможность переносить информацию из одной таблицы в другую, не изменяя ее структуру, а также не внося серьезные доработки.

SQL-язык имеет некоторые недостатки:

1. Непростое осваивание. Изначально рассматриваемый инструмент создавался в качестве простого и понятного средства для работы с таблицами и большими объемами данных. Со временем он эволюционировал и приобрел множество сложных конструкций. Это сделало его более сложным для изучения, хотя основные операции и простые запросы удастся выполнять без существенных затруднений.
2. Проблемы совместимости. Старые версии SQL не предусматривают возможность работы с древовидными иерархическими структурами, которые поддерживаются большинством современных БД.
3. Отсутствие полной реляционности. SQL-запросы могут предусматривать повторяющиеся строки, неопределенные значения, а также высокую избыточность.

Интеграция новых цифровых продуктов с уже существующими базами данных затрудняется из-за того, что крупные компании-разработчики создают новые диалекты SQL-языка, которые отходят от своих первоначальных канонов.

Области применения

Изучаемый инструмент пригодится везде, где возникает необходимость в хранении и структурировании информации. Вот – несколько наиболее известных областей, в который он используется:

1. Программирование. При разработке программного обеспечения используются разнообразные данные. Они хранятся в больших таблицах. Рассматриваемый язык позволяет связать программное обеспечение и веб-сайты с БД.
2. Реклама и маркетинг. Специалисты этих областей используют SQL-язык для анализа рынка и оценки поведения конкурентов. Инструмент пригодится для выработки оптимальной стратегии рекламной кампании и эффективного продвижения продукта.
3. Банковское дело. Здесь запросы и работа с таблицами – основа предоставления большинства услуг. При помощи SQL-команд обеспечивается доступ к личным данным банковских клиентов. На основании этой информации удается проанализировать финансы каждого человека и рассчитать финансовые риски, принять максимально взвешенное решение при обслуживании, а также настроить рекламную рассылку.
4. Торговля. SQL-запросы позволяют менеджерам анализировать продажи и оценивать востребованность тех или иных групп продукции. Клиентам они дают возможность осуществлять поиск товаров и услуг при помощи фильтров, формировать корзины с покупками.
5. Логистика. В этой области приходится все время взаимодействовать с большими объемами данных, представленными таблицами: информацией о клиентах и грузах, маршрутах и времени следования по намеченному пути. Грамотно составленные БД – это основа корректной логистической работы.

В других сферах деятельности SQL-запросы тоже используются. Их изучают на уроках информатики в школах, а также в университетах. Везде, где необходимо работать с крупными объемами структурированной информации, пригодится рассматриваемый инструмент.

База в SQL – состав

База данных в SQL – это большие таблицы с информацией. Они напоминают Excel, но способны хранить намного больший объем: не мегабайты, а терабайты. SQL-запросы используются для операций с реляционными БД. Это – множество таблиц, которые имеют связи между собой.

Каждая такая таблица обладает следующей структурой:

1. Ключи – это идентификаторы сущностей в таблицах. Сущность – это непосредственная запись (информация) в БД. В качестве ключа может выступать порядковый номер строки. Такой элемент делится на три типа: первичный – уникальный идентификатор, внешний – используемый для связи разнообразных таблиц и сущностей друг с другом, а также потенциальный – альтернативное значение, которое наряду с первичным ключом помогает идентифицировать сущности в таблице.
2. Атрибуты – столбцы, которые обладают всего одним параметром.
3. Домены – типы значений атрибутов.
4. Кортежи – пронумерованные табличные строки.
5. Значения – то, что содержится в одной ячейке.
6. Индексы – объекты баз данных, используемые для более простого поиска информации.

Чтобы формировать запросы, необходимо пользоваться разнообразными операторами и командами. Знать их должен каждый, кто взаимодействует со связанными таблицами.

Основные операторы

Чтобы СУБД выполняла разнообразные команды, необходимо использовать операторы. Их делят на несколько групп:

1. Data Definition Language (DDL) – операторы определения данных. Они работают полностью со всеми таблицами. К этой категории операторов можно отнести: CREATE TABLE или CREATE DATABASE – создание таблицы или базы данных, USE – выбор БД, DROP – удаление таблицы или базы.
2. Data Manipulation Language (DML) – операторы управления данными. Они используются для работы с содержимым таблиц. К этой категории относят: UPDATE – обновление, DELETE – удаление, INSERT – добавление новых данных, SELECT (FROM/WHERE) – выбор той или иной информации по заданным параметрам.
3. Data Control Language (DCL) – операторы определения доступа. Здесь используются команды вроде GRANT – открытие доступа, а также DENY – запрет доступа.

Иногда требуется Transaction Control Language (TCL) – операторы управления транзакциями. Сюда относят запросы, связанные с подтверждением или откатом изменений в таблицах баз данных. Если хотя бы одна команда в цепочке такого оператора не выполнена, все последующие отменяются. К TCL относятся команды BEGIN TRANSACTION – начало транзакции, COMMIT TRANSACTION – изменение команд в цепочке, SAVE TRANSACTION – промежуточная точка сохранения внутри транзакции.

Структура SQL-запроса

Базовые знания об SQL-запросах и особенностях рассматриваемого языка изучены. Теперь можно выяснить, какую структуру имеют посылаемые для работы с БД команды.

В обязательном порядке в SQL-запросе имеются два ключевых оператора, а остальные используются по мере необходимости. Вот пример классического запроса с наиболее распространенными операторами:

1. SELECT – выбор отдельных столбцов или всей таблицы целиком. Является обязательным.
2. FROM – указатель на то, из какой таблицы базы данных необходимо получить информацию. Тоже является обязательным.
3. WHERE – условие, по которому SQL будет осуществлять выборку данных.
4. GROUP BY – столбец, по которому осуществляется группировка имеющихся данных.
5. HAVING – условие фильтрации сгруппированной информации.
6. ORDER BY – столбец, по которому осуществляется сортировка.

Каждую представленную часть запроса стоит рассмотреть более подробно.

Select

Любая команда начинается с такого элемента, как ключевое слово. Это действие, которое должно произойти.

Одним из ключевых слов SQL-языка является SELECT. Это команда, которая используется для выбора отдельных столбцов или всей таблицы целиком, чтобы потом передать данные другим запросам на дальнейшую обработку.

Вот наглядный пример реализации команды. Здесь из таблицы Clients выбираются столбцы Name и Age:

Результатом станет вывод всех строк таблицы, которые относятся к Name и Age.

FROM

FROM идет после SELECT и помогает указывать, из какой таблицы или источника данных приходит информация. Тут указывается имя таблицы, с которой планируется работать:

В предложенном примере выбираются данные из таблицы Clients. В SQL все базируется на соответствующих элементах. Именно поэтому, если необходимо получить сведения из другого места, это должно быть указано.

WHERE

WHERE используется для фильтрации данных. После него нужно указать условие, по которому отбираются строки для дальнейшей работы:

Выше – пример запроса, который вернет из таблички все строки, где значения Age оказываются больше 20.

GROUP BY

Оператор, помогающий группировать результат по определенным столбцам. Результатом становится новая таблица, сформированная на основе выбранных данных:

Вот – запрос, который вернет клиентов старше 20 лет и разделит их по городам. Главное – чтобы столбец City присутствовал в таблице.

HAVING

HAVING используется для сбора групп по определенным условиям. Обычно применяется совместно с GROUP BY. Своими функциональными возможностями он напоминает WHERE.

Вот – добавление в группы только клиентов, суммы заказов у которых более 1 000 рублей.

ORDER BY

ORDER BY дает возможность сортировать полученные строки по возрастанию или по убыванию. Умеет работать как с числами, так и с символами. Его параметром выступает столбец, по которому выполняется сортировка.

Вот – сортировка по возрастанию возраста. Чтобы сделать ее по убыванию, необходимо добавить к ORDER BY слово DESC.

SQL и принципы работы с базами данных реляционного типа понятны. Изучить БД, СУБД и SQL-запросы помогут дистанционные компьютерные курсы.

Прокачать навыки работы с базами данных можно на курсах Otus.