Выполнение простой команды SELECT
Практические возможности команды SELECT реализованы в исполнении команды. Ключевым моментом при выполнении любых запросов является понимание синтаксиса и правил его использования. Мы рассмотрим базовый синтаксис, затем процесс выполнения и наконец выражения и операторы, постепенно увеличивая использования данных из реляционных таблиц. Рассмотрим концпецию значения NULL и подводные камни его использования. Эти вопросы рассматриваются в следующих подпунктах
Синтаксис простой команды SELECT
Правила которые следует соблюдать
Выражения и операторы
NULL – это ничего
Синтаксис простой команды SELECT
В самой примитивной форме команда SELECT поддерживает проекцию столбцов и использование арифметических, строковых выражений, а также работу с датами. Также доступна возможность исключения дубликатов из результирующего набора. Базовый синтаксис команды SELECT
SELECT * | {[DISTINCT] column|expression [alias],…}
FROM table;
Ключевое слово (или зарезервированное) команды SELECT написано в верхнем регистре. Когда пишете команду, регистр ключевых слов не важен, но ключенвые слова нельзя использовать как название столбцов или имени другого объекта базы данных. SELECT, DISTINCT и FROM это ключевые слова. Команда SELECT обычно содержит два или более параметров. Два обязательных параметра это сама команда SELECT и слово FROM. Символ | используется как лоическое ИЛИ. То есть вы можете прочитать предыдущую команду как
SELECT * FROM table
В таком формате символ * используется для обозначения всех столбцов. SELECT * это простой способ попросить Oracle вернуть все доступные столбцы. Такой формат используется как быстрый способ вместо набора SELECT column1, column2, … columnN для выбора всех столбцов. Параметр FROM указывает какие таблицы использовать для выбора столбцов требуемых в команде SELECT. Вы можете выполнить следующий запрос для получения всех столбцов всех строк из таблицы REGIONS в схеме HR
select * from regions;
Когда выполнится это команда, результатом будет набор всех строк со всеми столбцами принадлежащие этой таблице. Использование звёздочки в команде SELECT иногда называют «слепым» запросом так как столбцы которые будут возвращены не указаны.
Вторая форма запроса SELECT использует такую же часть FROM но другой формат SELECT
SELECT {[DISTINCT] column|expression [alias],…} FROM table;
Такой запрос может быть разбит на два формата
SELECT column1 (possibly other columns or expressions) [alias optional]
или
SELECT DISTINCT column1 (possibly other columns or expressions) [alias optional]
Алиас это альтернативное имя столбца или выражения. Алиасы обычно используются для отображения результата в понятном пользователю виде. Они также используются для сокращения количество символов для набора когда ссылаешься на столбец или выражение. Перечисляя столбцы в команде SELECT вы фактически проецируете конкретную выборку результата которую вы хотите получить. Следующий запрос вернёт только столбец REGION_NAME таблицы REGIONS
select region_name from regions;
Вас могут попросить предоставить все должности сотрудников организации за всё время. Для этого вы можете выполнить команду SELECT * FROM JOB_HISTORY. Но такой запрос вернёт вам также EMPLOYEE_ID, START_DATE и END_DATE столбцы. Запрос который возвращает только нужные столбцы JOB_ID и DEPARTMENT_ID можно написать так
select job_id, department_id from job_history;
Использование ключевого слова DISTINCT позволит убрать дубликаты из результата. В некоторых случаях уникальность строк необходима. Важно понимать что критерий определения уникальности для Oracle находится после слова DISTINCT. Выборка уникальных значений job_ib из таблицы job_history с помощью следующего запроса вернёт восемь уникальных должностей
select distinct job_id from job_history
Важно понимать что уникальность определяется комбинацией столбцов после слова DISTINCT.
select distinct department_id from job_history;
select distinct job_id,department_id from job_history;
Правила которые следует соблюдать
SQL достаточно строгий язык с точки зрения синтаксиса, но он остаётся достаточно простым и гибким для поддержки разных стилей программирования. В этом разделе рассмотрим несколько базовых правил управляющих SQL запросами.
Верхний или нижний регистр
Регист в запросах это дело вкуса разработчика. Многие предпочитают писать запросы в нижнем регистре. Также некоторые считают что ключевые слова нужно писать в верхнем регистре, но это не так. Однако стоит придерживаться одного и того же последовательного и стандартизированного формата в группе разработчиков.
Есть только один нюанс в использовании разного регистра. Когда вы работаете со значениями литералов – регистр имеет значение. Раасмотрим столбец JOB_ID таблицы JOB_HISTORY. Этот столбец хранит строки данных в верхнем регистре: SA_REP, ST_CLERK и т.д. Когда вы пишете запрос который будет ограничиваться значениями литералов – регистр важен. Oracle рассматривает запрос к таблице JOB_HISTORY с условием St_Clerk по другому чем запрос с условием ST_CLERK.
Метаданные об объектах БД хранятся по умолчанию в верхнем регистре в словаре данных. Если вы посмотрите данные о таблицах в схеме HR – все имена будут в верхнем регистре. Это не значит что таблица не может быть создана с именем в нижнем регистре – это можно делать. Это всего лишь общее поведение по умолчанию.
Exam tip
SQL запросы могут быть написаны с использованием любого регистра. Нужно следить за регистром когда вы работаете со значениями-литералами и алиасами. Использование в запросе JOB_ID или job_id в названии столбца вернёт одинаковый результат, но запрос на поиск значения PRESIDENT или President вернёт разный результат.
Символ конца запроса
Обычно используется “;” как символ конца запроса. SQL *Plus всегда требует символа конца запроса и обычно это “;”. Запросы или группы запросов часто сохраняются как файлы скрипты для будущего использования. Запросы в скриптах обычно пишутся в нескольких строках разделяемых символом перевода строки и после завершения одной команды используется “/” или “;”. Вы можете написать команду SELECT разбить её на строки символом переноса строки, а затем после последней строки добавить новую строку в которой будет “/” и сохранить это как файл. Затем файл можно вызвать из SQL *Plus. SQL Developer не требует символа конца строки если создаётся только один запрос. Считается хорошим тоном всегда завершать ваши запросы символом конца строки. Рассмотрим два запроса в SQL *Plus:
select country_name, country_id, location_id from countries;
select
city,
location_id,
state_province,
country_id
from
locations
;
Первый пример показывает два важных правила. Первое – запрос заканчивается “;”. Второе – весь запрос написан в одну строку. Допустимо использовать и первый и второй варинты запроса, главное чтобы все слова запроса были до символа конца запроса.
Отступы, читаемость и good practices
Рассмотрим запрос
select
city,
location_id,
state_province,
country_id
from
locations
/
Этот запрос показывает преимущества разделения запроса на строки для улучшения читаемости кода. Oracle всё равно как написан запрос, в одну строку или в несколько, какие отступы использованы и так далее. Хорошим тоном считается разделение блоков запроса на разные строки. Когда выражения в блоке SELECT или WHERE достаточно сложные, то разбиение этих блоков на разные строки существенно улучшает читаемость запроса. Когда вы пишете запрос – обычно этот процесс итеративный. Интерпретатор SQL гораздо более полезен если вы разрабатываете сложные выражения разбивая их на строки, так как ошибки интерпретатора выглядят как “Error at line X:”. Процесс отладки станет гораздо проще.
Выражения и операторы
В синтаксисе простого запроса SELECT мы видели что можно использовать столбцы или выражения. Выражения – это обычно результат какой-либо операции над значениями одного (или нескольких) столбцов или выражений. Операторы которые могут использоваться в выражениях зависят от типа данных операндов. Для численных значений доступны сложение, вычитание, умножение и деление. Для строк доступно сложения (конкатенация). Сложение и вычитание доступно для типов данных даты и времени. Как и в обычной арифметике существует предопределённый порядок выполнения операторов (operator precedence) если в выражении используется больше чем один оператор. Круглые кавычки имеют самый высокий приоритет. Деление и умножение следующие в иерархии и рассчитываются до выполнения операторов сложения и вычитания, которые имеют наименьший приоритет.
Операторы с одинаковым приоритетом вычисляются слева направо. Круглые кавычки можно использовать для изменения поведения по умолчанию. Использование кавычек нельзя недооценить при создании сложных выражений. Использование выражений открывает много возможностей в работе с данными.
Арифметические операторы
Рассмотрим таблицу JOB_HISTORY где хранится дата начала и конца назначения должности сотруднику. Для расчёта налогов или пенсии может возникнуть потребность расчёта как долго сотрудник занимал определённую должность. Эту информацию можно получить используя арифметический оператор. Рассмотрим некоторые элементы запроса и результата выполнения этого запроса показанные на рисунке 9-5.
Рисунок 9-5 – Запрос с использованием арфметического оператора
В блоке SELECT перечислены пять элементов. Четыре из них это обычные столбцы таблицы JOB_HISTORY, когда пятый используя значения исходных столбцов рассчитывает сколько дней провел сотрудник в конкретной должности. Рассмотрим сотрудника с номером 176, 9 строку результата. Этот сотрудник работал как менеджер по продажам с 1 Января 2007 года по 31 Декабря 2007 года. То есть сотрудник работал в этой должности ровно один год, 2007, который состоял из 365 дней.
Данные из пятого элемента нашего запроса показывают сколько сотрудник проработал в той или иной должности и могут быть использованы для расчёта сколько и в какой должности сотрудник работал в компании. Пятый элемент запроса и есть выражение. Это выражение показывает арифметическую операцию произведённую над информацией типа данных дата, которая возвращает численное значение представляющее собой количество дней.
Для улучшения читаемости, подвыражение (операция вычитания над датами) end_date-start_date выделено кавычками. Добавление единицы заставляет результат учитывать последний день.
Tip
Во время работы с SQL вы можете часто встречать две распространённые ошибки «ORA-00923: FROM keyword not found where expected» и «ORA-00942: table or view does not exist». Обычно они указаывают на ошибку в синтаксисе или пунктуации, такие как пропущенная круглая кавычка или забытый символ конца литерала при работе со строками.
Выражения и псевдонимы столбцов
На рисунке 9-5 показан новый принцип называющийся псевдонимом столбца. Обратите внимание что столбец с результатом выражения в результате выполнения запроса озаглавлен понятным названием “Days Employed”. Этот заголовок – это и есть псевдоним. Псевдоним это альтернативное имя для столбца или выражения. Если в этом выражении не использовать псевдоним, заголовок столбца будет (END_DATE-START_DATE)+1, что не очень понятно. Псевдонимы особенно полезны при работе с выражениями или суммированием и могут реализовываться несколькими способами. Есть несколько правил при работе с псевдонимами в команде SELECT. Псевдоним “Days Employed” на рисунке 9-5 был указан путём добавления пробела после выражения и заключен в двойные кавычки. Эти кавычки обязательны по двум причинам. Во-первых, псевдоним сотоит из нескольких слов. Во-вторых, сохранение регистра псевдонима возможно только при его заключении в двойные кавычки. Если вы укажете псевдоним из двух слов разделённых пробелом без кавычек – вы получите ошибку «ORA-00923: FROM keyword not found where expected». SQL предлагает более формальный метод указания псевдонимов путём добавления ключевого слова AS между столбцом или выражением и его псевдонимом.
SELECT
EMPLOYEE_ID AS «Employee ID»,
JOB_ID AS «Occupation»,
START_DATE, END_DATE,
(END_DATE-START_DATE)+1 «Days Employed»
FROM JOB_HISTORY;
Оператор для работы со строками
Символ || представляет оператор конкатенации строк. Этот оператор используется для объединения строк или выражений вместе для создания более длинного выражения. Столбцы таблицы можно объединять между собой или с значением строкового-литерала для создания одного результирующего выражения.
Оператор конкатенации достаточно гибкий для использования несколько раз и в любом месте выражения. Рассмотрим пример
SELECT ‘THE ‘||REGION_NAME||’ region is on Planet Earth’ «Planetary Location» FROM REGIONS;
В этом запросе строковый-литерал “The” конкатенируется со значением столбца REGION_NAME. Затем полученная строка также конкатенируется со строковым литералом “region is on Planet Earth” и всему выражению назначается псевдоним “Planetary location”.
Литералы и таблица DUAL
Литералы часто используются в выражениях и ссылаются на данные которые не принадлежат объектам базы данных. Конечно конкатенация существующих столбцов тоже используется, но что делать с обработкой литералов которые не зависят от данных в столбцах таблицы. Чтобы обеспечивать согласованность, Oracle придумал решение проблемы использования базы данных для вычисления выражений которым не нужны данные объектов БД. Для того чтобы база данных рассчитала выражение, должна быть выполнена синтаксически корректная команда SELECT. Что делать если вы хотите узнать сумму двух чисел? Вы можете использовать специальную таблицу с одной строкой и одним столбцом с названием DUAL.
Вызов таблицы DUAL показан на рисунке 9-1. В таблице доступен один столбец с названием DUMMY и типом данных строка. Вы можете выполнить запрос SELECT * FROM DUAL и вам вернётся строка с одним столбцом со значением “X”. Тестирование сложных выражений в процессе разработки выполняя запросы к таблице DUAL – это эффективный метод проверки того что вычисление выражений работает как задумано. Выражения с литералами можно проверять на любой таблице, но помните что выражения будут обрабатываться для всех строк в таблице, а в таблице DUAL всего одна строка.
select ‘literal ‘||’processing using the REGIONS table’ from regions;
select ‘literal ‘||’processing using the DUAL table’ from dual;
Первый запрос вернёт вам четыре строки, так как в таблице REGIONS четыре строки, а второй запрос вернёт одну строку.
Кавычки
Строковые литералы в нашим примерах были простыми выражениями иногда добавляемыми к столбцам. Такие строковые литералы заключаются в одинарные кавычки. Например
select ‘I am a character literal string’ from dual;
А что если литерал уже содержит символ кавычки? Рассмотрим пример
select ‘Plural’s have one quote too many’ from dual;
Этот запрос вернёт ошибку ORA-00923. Так как обрабатывать такие строки? Для этого доступно два способа. Первый и самый популярный это добавление дополнительной одинарной кавычки для каждого встречаемого значения кавычки в выражении. Предыдущий пример с использованием этого способа будет выглядеть так
select ‘Plural»s have one quote too many’ from dual;
Использование двух одинарных кавычек для обработки каждой кавычки в тексте может быть неудобным и приводить к ошибкам по мере увеличения количества таких кавычек. Oracle предоставляет способ переопределить символ начала и конца литерала с помощью оператора q. Oracle выбрала одинарную кавычку как символ начала и конца строки, но этим символом можно назначить другой символ.
Рассмотрим оператор q. Он позволяет установить символом начала и конца строкового литерала либо одинарный символ или один из четырёх видо скобок (), {}, [], <>. Рассмотрим примеры использования оператора q
SELECT q'<Plural’s can also be specified with alternate quote operators>’ «q<>» FROM DUAL;
SELECT q'[Even square brackets’ [] can be used for Plural’s]’ «q[]» FROM DUAL;
SELECT q’XWhat about UPPER CASE X for Plural’sX’ «qX» FROM DUAL;
Синтаксис оператора q
q‘delimiter character literal which may include single quotes delimiter’
где delimiter может быть символ или соотвествующая скобка. В примерах выше показано использование скобок (в первом и втором запросе), и использование символа “X” как символа начала и конца строкового литерала. Обратите внимание что символ X тоже может использоваться в значении литерала – конец строки обозначается символом “X” и одинарной кавычкой.
NULL – это ничего
NULL обозначает отсутствие данных. Строка в которой содержится NULL в столбце – рассматривается как строка у которой нет данного для этого столбца. Формально NULL обозначает значение, которое неизвестно или непреминимо. Если не обрабатывать специальным образом значения NULL то ваши запросы скорее всего не выполнятся или что ещё хуже, вернёт неправильный результат. В этом разделе мы рассматриваем как обрабатывать значение NULL в столбце и как значение NULL влияет на вычисление выражений.
Обязательные и необязательные столбцы
Таблица хранят строки данные которые разбиты на один или несколько столбцов. У этих столбцов есть названия и тип данных. Некоторые из столбцов имею ограничения на обязательность указания значения. Таким образом любая строка дожна хранить какое либо значение отличное от NULL в этих столбцах. Когда столбец таблицы не указан как обязательный то вы рискуете встретить значение NULL для этого столбца.
Tip
Любая арифметическая операция со значением NULL всегда возвращает NULL
Oracle позволяет работать со значением NULL используя специальные функции. Подробнее об этом мы поговорим в главе 10. Деление на NULL вернёт NULL, а деление на 0 приведёт к ошибке. Когда строка объединяется со значением NULL – то значение NULL игнорируется.
SELECT 1+NULL FROM DUAL;
SELECT ‘1’||NULL FROM DUAL;
Внешние ключи и необязательные столбцы
Модель данных иногда ведёт к проблемным ситуациям когда таблицы связаны через первичный и внешний ключ, но столбец внешнего ключа необязателен.
Первичный ключ таблицы DEPARTAMENTS – это столбец DEPARTMENT_ID. В таблице EMPLOYEES столбец DEPARTMENT_ID хранит ограничение внешнего ключа для связи с таблицей DEPARTAMENTS. Это значит что в таблице EMPLOYEES не может находиться запись с таким значением столбца DEPARTMENT_ID которого нет в таблице DEPARTMENTS. Такое ограничение обусловлено выполнением третьей нормальной формы и критически важно для ограничения целостности базы данных.
А что насчёт значений NULL? Может быть значение NULL в столбце DEPARTAMENT_ID таблицы DEPARTAMENTS? Ответ – нет. Значение первичного ключа всегда должно быть указано. А значение в таблице EMPLOYEES? Это спорный вопрос, так как для обеспечения гибкости и покрытия всех возможных сценаривев, Oracle не может настаивать на том чтобы столбцы используемые для обеспечения ссылочной целостности были обязательными.
Поэтому поле DEPARTMENT_ID в таблице EMPLOYEES необязательное и существует вероятность что в таблице будут существовать записи со значением NULL в столбце DEPARTMENT_ID. И такие записи существуют. Модель данных позвоняет сотруднику работать в каком-то отделе или не работать ни в одном отделе. Когда происходит операция объединения то абсолютно возможно что какие-то записи которые содержат NULL в значении ключа будут отсутствовать в результате. В главе 12 мы рассмотрим как работать с объединениями.