Темы (Top 6)

0354293256

0354203256

0347863256

0351363256

0357473256

0355543256

1. Введение в язык SQL

В этой статье мы рассмотрим назначение языка SQL, познакомимся с его историей и проанализируем причины, по которым он приобрёл в настоящее время столь боьлшое значение для приложений баз данных.

1.1 Назначение языка SQL

Любой язык работы с базами данных должен представлять пользователю следующие возможности:

Создавать базы данных и таблицы с полным описанием их структуры;
Выполнять основные операцииманипулирования данными, такие как вставка, модификация и удаление данных из таблиц;
Выполнять простые и сложные запросы;

Кроме того, язык работы с базами данных должен решать все указанные выше задачи при минимальных усилиях со стороны пользователя, а структура и синтаксис его команд должны быть достаточно просты и доступны для изучения. И, наконец,он должен быть универсальным, т.е. отвечать некоторому признанному стандарту, что позволит использовать один и тот же синтаксис и структуру команд при переходе от одной СУБД к другой. Язык SQL удовлетворяет практически всем этим требованиям.

SQL является примером языка преобразования данных, или же языка предназначенного для работы с таблицами с целью преобразования входных данных к требуемому выходному виду. Язык SQL, который определён стандартом ISO, имеет два основных компонента:

язык DDL (Data Definition Language), предназначенный для определения структур базы данных и управления доступом к данным;
язык DML (Data Manipulation Language), предназначенный для выборки и обновления данных.

До появления стандарта SQL3 язык SQL включал только команды определения и манипулирования данными; в нём отсутствовали какие-либо команды управления ходом вычислений. Другими словами, в этом языке не было команд IF ... THEN ... ELSE, GO TO, DO ... WHILE и любых других, предназначенных для управления ходом вычислительного процесса. Подобные задачи должны были решаться программным путём (с помощью языков програмирования или управления заданиями) либо интерактивно (в результате действий, выполняемых самим пользователем). По причине подобной незавершённости (с тоски зрения организации вычислительного процесса) язык SQL мог использоваться двумя способами. Первый предусматривал интерактивный работу, заключающуюся во вводе пользователем с терминала отдельных операторов SQL. Второй состоял во внедрении операторов SQL в программы на процедурных языках.

Язык SQL относительно прост в изучении.

Это непроцедурный язык, поэтому в нём необходимо указывать, какая информация должна быть получена, а не как её можно получить. Иначе говоря, язык SQL не требует указания методов доступа к данным.
Как и большинство современных языков, SQL поддерживает свободный формат записи операторов. Это означает, что при вводе отдельные элементы операторов не связаны с фиксированными позициями на экране.
Структура команд задаётся набором ключевых слов, представляющих собой обычные слова английского языка, такие как
CREATE TABLE (Создать таблицу), INSERT (Вставить), SELECT (Выбрать).
- CREATE TABLE Staff (staffNo VARCHAR(5), lName VARCHAR(15), salary DECIMAL(7,2));
- INSERT INTO Staff VALUES ('SG16', 'Ivanov', 8000);
- SELECT staffNo, lName, salary FROM Staff WHERE salary > 10000;
Язык SQL может использоваться широким кругом пользователей, включая администраторов баз данных (АБД), руководящий персонал компани, прикладных программистов и множество других конечных пользователей разных категорий.

В настоящее время для языка SQL существует международные стандарты, формально определяющие его как стандартный язык создания и манипулирования реляционными базами данных, каковым он фактически и является.

1.2 История языка SQL

История реляционной модели данных (и косвенно языка SQL) началась в 1970 году с публикации основополагающей статьи Е. Ф. Кодда (в то время он работал в исследовательской лаборатории корпорации IBM в Сан-Хосе). В 1974 году Д. Чемберлен, работавший в той же лаборатории, публикует определение языка, получившего название "Structured English Query Language", или SEQUEL. В 1976 году была выпущена переработанная версия этого языка, SEQUEL/2; впоследствии его название пришлось изменить на SQL по юридическим соображениям — аббревиатура SEQUEL уже использовалась кем-то ранее. Но до настоящего времени многие по-прежнему произносят аббревиатуру SQL как "си-квэл", хотя официально ее рекомендуется читать как "эс-кю-эл".

В 1976 году на базе языка SEQUEL/2 корпорация IBM выпустила прототип СУБД, имевший название "System R". Назначение этой пробной версии состояло в проверке осуществимости реляционной модели. Помимо прочих положительных аспектов, важнейшим из результатов выполнения этого проекта можно считать разработку собственно языка SQL. Однако корни этого языка уходят в язык SQUARE (Specifying Queries as Rational Expressions), который являлся предшественником проекта System R. Язык SQUARE был разработан как исследовательский инструмент для реализации реляционной алгебры посредством фраз, составленных на английском языке.

В конце 1970-х годов компанией, которая ныне превратилась в корпорацию Oracle, была выпущена СУБД Oracle. Пожалуй, это самая первая из коммерческих реализаций реляционной СУБД, построенной на использовании языка SQL. Чуть позже появилась СУБД INGRES, использовавшая язык запросов QUEL. Этот язык был более структурированным, чем SQL, но семантика его менее близка к обычному английскому языку. Позднее, когда SQL был принят как стандартный язык реляционных баз данных, СУБД INGRES была полностью переведена на его использование. В 1981 году корпорация IBM выпустила свою первую коммерческую реляционную СУБД под названием SQL/DS (для среды DOS/VSE). В 1982 году вышла в свет версия этой системы для среды VM/CMS, а в 1983 году — для среды MVS, но уже под названием DB2.

В 1982 году Национальный институт стандартизации США (ANSI) начал работу над языком RDL (Relation Database Language), руководствуясь концептуальными документами, полученными от корпорации IBM. В 1983 году к этой работе подключилась Международная организация по стандартизации (ISO). Совместные усилия обеих организаций увенчались выпуском стандарта языка SQL. (От названия RDL в 1984 году отказались, а черновой проект языка был переработан с целью приближения к уже существующим реализациям языка SQL.)

Исходный вариант стандарта, который был выпущен ISO в 1987 году, вызвал волну критических замечаний. В частности, Дейт, известный исследователь в этой области, указывал, что в стандарте опущены важнейшие функции, включая средства обеспечения ссылочной целостности и некоторые реляционные операторы. Кроме того, он отметил чрезмерную избыточность языка — один и тот же запрос можно было записать в нескольких различных вариантах. Большая часть критических замечаний была признана справедливой, и необходимые коррективы были внесены в стандарт еще до его публикации. Однако было решено, что важнее выпустить стандарт как можно быстрее (чтобы он смог исполнять роль. общей основы, на которой и сам язык, и его реализации могли бы развиваться да» лее), чем дожидаться, пока будут определены и согласованы все функции, которые разные специалисты считают обязательными для подобного языка.

В 1989 году ISO опубликовала дополнение к стандарту, в котором определялись функции поддержки целостности данных. В 1992 году была выпущена первая, существенно пересмотренная версия стандарта ISO, которую иногда называют SQL2 (или SQL-92). Хотя некоторые из функций были определены в этом стандарте впервые, многие из них уже были полностью или частично реализованы в одной или нескольких коммерческих реализациях языка SQL. А следующая версия стандарта, которую принято называть SQL3, была выпущена только в 1999 году. Эта версия содержит дополнительные средства поддержки объектно-ориентированных функций управления данными.

Функции, которые добавляются к стандарту языка разработчиками коммерческих реализаций, принято называть расширениями. Например, в стандарте языка SQL определено шесть различных типов данных, которые могут храниться в базах данных. Во многих реализациях этот список дополняется разнообразными расширениями. Каждая из реализаций языка называется диалектом. Не существует двух совершенно идентичных диалектов, как в настоящее время не существует и ни одного диалекта, полностью соответствующего стандарту ISO. Более того, поскольку разработчики баз данных вводят в системы все новые функциональные средства, они постоянно расширяют свои диалекты языка SQL, в результате чего отдельные диалекты все больше и больше отличаются друг от друга. Однако основное ядро языка SQL остается более или менее стандартизованным во всех реализациях.

Хотя исходные концепции языка SQL были разработаны корпорацией IBM, его важность очень скоро подтолкнула и других разработчиков к созданию собственных реализаций. В настоящее время на рынке доступны буквально сотни продуктов, построенных на использовании языка SQL, причем постоянно приходится слышать о выпуске все новых и новых версий.

1.3 Особая роль языка SQL

Язык SQL является первым и пока единственным стандартным языком работы с базами данных, который получил достаточно широкое распространение. Есть еще один стандартный язык работы с базами данных, NDL (Network Database Language), который построен на использовании сетевой модели CODASYL, но он применяется лишь в немногих разработках. Практически все крупнейшие разработчики СУБД в настоящее время создают свои продукты с использованием языка SQL либо интерфейса SQL, и большинство таких компаний участвуют в работе, по меньшей мере, одной организации, которая занимается разработкой стандартов этого языка. В SQL сделаны огромные инвестиции как со стороны разработчиков, так и со стороны пользователей. Он стал частью архитектуры приложений (например, такой как System Application Architecture (SAA) корпорации IBM), а также является стратегическим выбором многих крупных и влиятельных организаций (например, консорциума Х/Open, занятого Разработкой стандартов для среды UNIX). Язык SQL также принят в качестве Федерального стандарта обработки информации (Federal Information Processing Standard — FIPS), который должен соблюдаться в СУБД для получения разрешения продавать ее на территории США. Консорциум разработчиков SQL Access Group прилагает усилия по созданию расширений языка SQL, которые позволят обеспечить взаимодействие разнородных систем.

Язык SQL используется в других стандартах и даже оказывает влияние на разработку многих стандартов как инструмент их определения. В качестве примеpa можно привести стандарты ISO "Information Resource Dictionary System" (IRDS) и "Remote Data Access" (RDA). Разработка языка вызвала определенную заинтересованность научных кругов, выразившуюся как в выработке необходимых теоретических основ, так и в подготовке успешно peaлизованных технических решений. Это особенно справедливо в отношении оптимизации запросов, методов распределения данных и реализации средств защиты. Начали появляться специализированные реализации языка SQL, предназначенные для новых рынков, такие как OnLine Analytical Processing (OLAP).