Kleine Einf uhrung in SQL
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Kleine Einführung in SQL
c Clab-Team
Institut für Computerlinguistik
Universität Zürich
Dez. 2008
Zusammenfassung
Die Structured Query Language, kurz SQL, ist eine Datenbank-
sprache, die sowohl zur Abfrage, als auch zur Manipulation von
Daten in einer relationalen Datenbank dient.Kleine Einführung in SQL 1
1 Voraussetzungen Perl auf Basis des abstrakten Datenbank-Layers
DBI zwar möglich, aufgrund der unterschiedli-
Über das grundsätzliche Ziel des Einsatzes von chen SQL-Implementierungen aber nur schwer
L SQL sollten Sie informiert sein, bevor Sie diese zu realisieren ist.
Lerneinheit benützen, ansonsten werden keine
Kenntnisse vorausgesetzt.
4 Grundlegendes
2 Lernziel In einer relationalen Datenbank werden Infor-
mationen in Tabellen gespeichert. Jede Tabelle
SQL ist relativ leicht zu erlernen. In dieser speichert zu unterschiedlichen Datensätzen (ho-
Lerneinheit finden Sie eine kleine Einführung rizontal) diverse Informationen (vertikal).
in die Sprache und ihre Verwendung. Die- Ein Beispiel für eine Datentabelle:
se Einführung ist knapp und beschränkt sich
auf das Wesentliche, ist aber für einen Ein-
Mitarbeiter
stieg ausreichend. Sie stammt von Markus Wolf,
MID Nachname Vorname Standort Gehalt
Böblingen. Das Original findet sich auf seiner
123 Wolf Markus Böblingen 30000
Website unter http://www.perlunity.de/ 456 Simpson Homer Springfield 120000
perl/datenbanken/sql.shtml.Am Schluss 789 Schmidt Werner Bonn 75000
der Lerneinheit finden Sie eine ILAP, in der Sie
das Gelernte vertiefen können. Sie sollten nach Um Daten in diese Tabelle einzugeben, zu
Durcharbeiten dieser Lerneinheiten einfache L ändern, zu löschen und abzufragen, kann man
Anfragen an ebenso einfache Datenbanken feh- die Structured Query Language, kurz SQL, ver-
lerlos in SQL formulieren können. Sie sollten wenden.
ausserdem die Probleme erkannt haben, wel- Unser Streifzug durch SQL beginnt bei einfa-
che sich beim Umsetzen von natürlichsprachlich chen Abfragen über eine Tabelle, Abfragen mit
formulierten Informationsbedürfnissen in SQL Kriterien und schliesslich Abfragen über meh-
ergeben. rere Tabellen, so genannte Joins. Abschliessend
werden die Daten einer Tabelle manipuliert, d.h.
Daten werden
3 Einleitung
• hinzugefügt,
Die Structured Query Language, kurz SQL,
• geändert, und
wird verwendet, um relationale Datenbanken
anzusprechen. SQL ist sehr umfangreich und • gelöscht.
umfasst nicht nur Anweisungen und Befehle
zum Abfragen der Daten - wie man aus dem
Namen schliessen könnte - sondern auch die
5 Abfragen mit SELECT
Möglichkeiten, Daten zu ändern oder die Daten-
Eine Abfrage dient dem Suchen und Anzeigen
bank selbst zu beschreiben. Somit kann man mit
von vorhandenen Daten. Dies geschieht in SQL
SQL so ziemlich alle Aufgaben erledigen, die
immer mit dem SELECT-Befehl.
zur Administration und Benutzung von Daten-
Wir wollen aus der Beispieltabelle Mitarbei-
banken anfallen.
ter den Namen und Standort aller Mitarbeiter er-
Hier sei noch erwähnt, dass es einen SQL-
fahren:
Standard gibt, an dem sich die Datenbankher-
steller leider nur orientieren, aber sich nicht dar- SELECT Nachname, Vorname, Standort
an halten. Dies hat zur Folge, dass eine da- FROM Mitarbeiter;
tenbankunabhängige Software-Entwicklung mit So sieht das Ergebnis aus:Kleine Einführung in SQL 2
Nachname Vorname Standort SELECT Nachname
Wolf Markus Böblingen FROM Mitarbeiter
Simpson Homer Springfield WHERE Gehalt >= 50000;
Schmidt Werner Bonn die folgenden Datensätze zurückgeliefert:
Was genau haben wir getan: Wir haben uns alle Nachname
Mitarbeiter aus der Tabelle Mitarbeiter zur An-
Simpson
sicht ausgewählt, und zwar deren Namen und
Schmidt
Standort. Die Mitarbeiter-Nummer (MID) haben
wir dabei ausser Acht gelassen. Es wurden also alle Mitarbeiter, deren Gehalt
Eine Abfrage funktioniert generell also so: gleich ist oder über 50000 liegt, ausgewählt. Ein
anderes Beispiel:
SELECT SpaltenName, SpaltenName, ...
FROM TabellenName; SELECT Gehalt
FROM Mitarbeiter
Um alle Informationen, die in einer Tabelle ge- WHERE Nachname = ’Simpson’;
speichert sind, zu sehen, benutzt man folgenden
Das Resultat:
Ausdruck:
Gehalt
SELECT *
120000
FROM TabellenName;
7 Mehrere Kriterien in einer
6 SELECT mit Abfragekriteri-
Abfrage
en
Man kann Kriterien mit logischen Operato-
Um eine Abfrage durchzuführen, die nicht ren verknüpfen, und damit sehr detaillier-
alle Datensätze in der Tabelle zurückliefert, te und aussagekräftige Abfragen durchführen.
benötigen wir Abfragekriterien. Anhand dieser Beispiel:
Kriterien werden die Datensätze gefiltert. Die
SELECT Nachname, Vorname
allgemeine Form einer Abfrage mit Kriterien:
FROM Mitarbeiter
SELECT SpaltenName,SpaltenName, ... WHERE Gehalt > 50000 AND Standort
FROM TabellenName != ’Springfield’;
WHERE Kriterium
Wie man im Resultat sieht, wäre Homer
Der Aufbau des Kriterienausdrucks leitet Simpson aufgrund seines Gehaltes, das grösser
sich von der relationalen Algebra ab. Folgende als 50000 ist, im Resultat enthalten, allerdings
Operatoren gibt es in SQL, um vergleichende wurde sein Standort Springfield als Ausschlus-
Ausdrücke zu bilden: skriterium angegeben:
= gleich Nachname Vorname
oder != nicht gleich Schmidt Werner
< kleiner als
Die beiden Kriterien wurden mit AND ver-
> grösser als
knüpft, das entspricht dem logischen UND (∧).
= grösser als oder gleich
drückt.
Aus der Tabelle Mitarbeiter werden mit der Ab- Eine andere Möglichkeit, Aussagen mitein-
frage ander zu verknüpfen, bieten die SchlüsselwörterKleine Einführung in SQL 3
IN und BETWEEN. IN wird verwendet, um in Das Resultat dieser Anfrage mit LIKE lautet:
Spalten, die Zeichenketten beinhalten, eine L
Nachname
Menge von möglichen Kriterien anzugeben. Für
die folgende SQL-Anfrage werden Nachname Schmidt
und Vorname eines Datensatzes zurückgeliefert, Simpson
wenn die in der Klammer angegebene Zeichen-
Das Prozentzeichen in der Anfrage ist da-
kette (nach IN) in der Spalte Standort des Daten-
bei als Wildcard zu sehen, repräsentiert also al-
satzes vorhanden ist.
le möglichen Zeichenfolgen. Im Folgenden noch
SELECT Nachname, Vorname ein paar Beispiele für den Einsatz von Wild-
FROM Mitarbeiter cards: ’Home%’, ’%ome%’, ’%omer’.
WHERE Standort IN (’Böblingen’, ’Bonn’);
Das Resultat dieser Anfrage lautet also: 8 Schlüssel und Indizes
Nachname Vorname Damit man dieselben Daten nicht mehrmals
Wolf Markus in unterschiedlichen Tabellen speichern muss,
Schmidt Werner werden sie indiziert. Dazu bekommt ein Da-
tensatz in einer Tabelle einen Primärschlüssel
Für Zahlenwerte gibt man ein Zahlenintervall (primary key). Dieser besteht aus einer oder
mit BETWEEN an: mehreren Spalten. Auf jeden Fall muss der
SELECT Nachname, Vorname Primärschlüssel eines Datensatzes in dieser Ta-
FROM Mitarbeiter belle eindeutig sein, d.h. es darf keinen anderen
WHERE Gehalt BETWEEN 20000 AND 50000; Datensatz mit demselben Schlüssel geben.
Man spricht von einem Fremdschlüssel (for-
Das Resultat dieser Anfrage mit BETWEEN lau- eign key) bei einer Tabellenspalte, die in einer an-
tet: deren Tabelle ein Primärschlüssel ist. Das heisst,
Nachname Vorname die beiden Tabellen haben miteinander zu tun,
ihre Datensätze sind untereinander verknüpft.
Wolf Markus
Für die im nächsten Kapitel behandelten Join-
Man kann den ganzen Ausdruck mit NOT Beispiele gelten folgende Beispieltabellen:
negieren, es werden also die Datensätze abge-
fragt, die nicht diesen Kriterien entsprechen:
SELECT Nachname, Vorname
FROM Mitarbeiter
WHERE Standort NOT IN (’Böblingen’, ’Bonn’);
Das Resultat dieser Anfrage mit NOT IN lautet:
Nachname Vorname
Simpson Homer
Und damit bekommen wir bei dieser Ab-
frage wieder Homer Simpson. Ein weiteres
Schlüsselwort ist LIKE:
SELECT Nachname
FROM Mitarbeiter
WHERE Vorname LIKE ’H%’;Kleine Einführung in SQL 4
Artikel
ArtikelNr. Bezeichnung Preis
0010 Kaffeebecher 5
0020 T-Shirt 20
0030 Mütze 10
0040 Sweatshirt 45
Kunden
KundenNr. Nachname Vorname Strasse Stadt
99100 Meier Richard Hauptstr. 1 70000 Stuttgart
43689 Banner Werner Moosweg 5 12334 Aachen
32074 Zeller Stefanie Zollstr. 41 09137 Grenzdorf
77077 Schwarz Eugen Bahnhofstr. 13 83990 Fulda
Bestellungen
BestellNr. KundenNr. ArtikelNr. Menge
1234 99100 0020 5
3645 43689 0010 16
1234 99100 0040 2
9834 32074 0030 9
In diesem Beispiel hat eine Bestellung zwei als Fremdschlüssel gespeichert, und dadurch
Fremdschlüssel: zum einen einen Käufer über weiss ich, welcher Kunde welche Bestellung
die Kundennummer, zum anderen einen Arti- aufgegeben hat.
kel über die Artikelnummer. Wichtig ist, dass in
Und damit ins Geschehen: wir wollen alle Be-
dieser Tabelle kein Primärschlüssel vorhanden
stellungen sehen, die Herr Meier aufgegeben
ist. Die Bestellnummer kommt doppelt vor, wie
hat:
man sieht. Mit diesen Tabellen werden wir nun
kompliziertere Abfragen durchführen: Joins. SELECT BestNr, ArtikelNr, Menge
FROM Bestellungen, Kunden
WHERE Bestellungen.KundenNr =
9 Joins Kunden.KundenNr AND
Nachname = ’Meier’;
Es gibt zwei Voraussetzungen, um miteinander
in Verbindung stehende Tabellen optimal einzu- Zu beachten ist in der WHERE-Klausel die No-
setzen: tation TabellenName.Spaltenname. Dadurch wer-
den die Spalten aus den beiden Tabellen nicht
1. Redundanzfreiheit: Dieselben Daten dürfen
verwechselt. Das Ergebnis sieht so aus:
nicht doppelt in unterschiedlichen Tabellen
gespeichert werden. Es wäre beispielweise Bestellungen
überflüssig, in der Tabelle Bestellungen die Da- Bestnr. Artikelnr. Menge
ten des Kunden zu speichern, da diese bereits 1234 0020 5
in der Tabelle Kunden erfasst wurden. 1234 0040 2
2. Schlüssel: Woher weiss ich, welcher Kun- Es gibt Kunden, die noch keine Bestellung
de zu welcher Bestellung gehört? Seine aufgegeben haben. Die aber, die schon einmal
KundenNr, die in der Tabelle Kunden der etwas bestellt haben, sollen einen Bonus bekom-
Primärschlüssel ist, wird in der Bestellung men. Dazu wollen wir herausfinden, wer das ist:Kleine Einführung in SQL 5
SELECT DISTINCT Kunden.KundenNr, • COUNT(*): Liefert die Anzahl der Datensätze,
Nachname, Vorname die den Abfragekriterien entsprechen
FROM Bestellungen, Kunden
Ein paar Beispiele:
WHERE Bestellungen.KundenNr
= Kunden.KundenNr SELECT SUM(Menge), AVG(Menge)
ORDER BY Nachname, Vorname; FROM Bestellungen
Normalerweise würde Herr Meier im Ergeb- Berechnet die Anzahl der Artikel, die bestellt
nis zweimal auftauchen, da er ja zwei Bestellun- wurden, sowie die durchschnittliche Anzahl, die
gen aufgegeben hat. Mit dem Schlüsselwort DI- von einem Artikel bestellt wurde.
STINCT wird das aber vermieden, er taucht nur
einmal auf. DISTINCT filtert also Duplikate un- SELECT MAX(Menge), MIN(Menge)
ter den angeforderten Datensätzen heraus. Um FROM Bestellungen
noch eins draufzusetzen, haben wir das Ergeb-
Liefert die Bestellung mit der grössten Menge
nis nach Nachnamen und Vornamen sortieren
und diejenige mit der kleinsten Menge von Ar-
lassen, und zwar durch ORDER BY. Das Ergeb-
tikeln .
nis dieser Anfrage sieht so aus:
SELECT COUNT(*)
Kunden
FROM Bestellungen
Kundennr. Nachname Vorname
WHERE Menge > 10
43689 Banner Werner
99100 Meier Richard Zählt alle Bestell-Positionen, bei denen mehr als
32074 Zeller Stefanie 10 Stück von einem Artikel bestellt wurden.
Dies also eine kleine Einführung in die Joins,
damit kommt man schon mal weit. Natürlich 11 Daten manipulieren
geht’s aber noch weitaus komplexer.. Wer
Mit Abfragen lassen sich die Informationen
sich dafür interessiert, bzw. tiefer einsteigen
in einer Datenbank nach Belieben sortieren
will, findet z.B. bei Wikipedia (http://en.
und anzeigen. Wie kommen die Daten aber in
wikipedia.org/wiki/SQL mehr Informatio-
die Datenbank? Wie werden sie geändert und
nen.
gelöscht? Mit SQL geht das relativ einfach. Als
Beispiel gilt die Tabelle Artikel mit den Spalten
10 Funktionen ArtikelNr, Bezeichnung und Preis.
5 wichtige Funktionen, die in SQL eingebaut
11.1 Daten hinzufügen
sind, sollen hier erläutert werden:
Zuerst fügen wir einen Datensatz in die Tabelle
• SUM(SpaltenName): Addiert alle Werte in die- Artikel hinzu:
ser Spalte, wenn es Zahlenwerte sind
INSERT INTO Artikel
• AVG(SpaltenName): Berechnet das arithmeti-
VALUES (’0090’,’duschvorhang’,44.95);
sche Mittel der Werte dieser Sparte
In diesem Fall wird ein neuer Datensatz in
• MAX(SpaltenName): Liefert den grössten Wert
die Tabelle eingefügt. Man kann die Reihenfol-
dieser Spalte
ge der Werte auch verändern, dann muss aber
• MIN(SpaltenName): Liefert den kleinsten Wert auch angegeben werden, welche Spalten man
dieser Spalte meint. Dabei lassen wir dieses Mal den Preis mal
aus, weil er noch nicht feststeht (auslassen kannKleine Einführung in SQL 6
man alles, ausgenommen die Primärschlüssel, Lerneinheit, die Formulierung relativ einfacher
die immer vorhanden sein müssen - in diesem Anfragen in SQL üben. Hier sollen Sie also SQL
Fall ist dies die ArtikelNr). “in Isolation” erlernen.
(ILAP) Praktische Einführung in SQL
INSERT INTO Artikel
In der zweiten ILAP wird das Augenmerk
(Bezeichnung, ArtikelNr)
auf das Verhältnis zwischen natürlichsprachlich
VALUES (’duschvorhang’,’0090’);
formulierten Informationsbedürfnissen und den
entsprechenden Eingaben in SQL gelegt. Hier
11.2 Daten ändern sollen Sie Ihr Gefühl dafür schärfen, wo SQL
Wenn wir den Preis leergelassen haben, können einfacher ist als Englisch, und wo es sich umge-
wir ihn natürlich nachträglich einfügen, indem kehrt verhält:
wir einen bestehenden Datensatz ändern: (ILAP) SQL und natürliche Sprache
UPDATE Artikel
SET Preis = 44.95
WHERE ArtikelNr = ’0090’;
Dies ist natürlich auch möglich, wenn die zu
ändernden Daten bereits bestehen, und auch,
wenn es mehrere sind:
UPDATE Artikel
SET Preis = 44.95
WHERE Preis = 49.95
Dadurch werden alle Artikel, die bisher 49.95
gekostet haben, nun billiger.
11.3 Daten löschen
Zu guter Letzt wollen wir die Daten wieder
löschen:
DELETE FROM Artikel
WHERE ArtikelNr = ’0090’;
Damit wird genau ein Datensatz gelöscht,
nämlich der Duschvorhang, den wir vorhin ein-
gefügt haben. Um alle Duschvorhänge, die in
der TabelleArtikel gespeichert sind, zu löschen,
gehen wir wie folgt vor:
DELETE FROM Artikel
WHERE Bezeichnung = ’duschvorhang’;
12 ILAPs zu SQL
Sie finden im folgenden zwei ILAPs. In der er-
sten werden Sie, anhand der Beispiele in dieserSie können auch lesen
