Что означает SQL: команды, определения и примеры

SQL — один из наиболее широко используемых языков в различных отраслях, от разработки баз данных до науки о данных и машинного обучения. Администраторы баз данных используют его для создания и обслуживания баз данных, тогда как ученые и аналитики данных почти ежедневно используют его для извлечения, преобразования и загрузки данных.

SQL расшифровывается как Structured Query Language и представляет собой предметно-ориентированный язык программирования, предназначенный для управления и манипулирования данными в системах управления реляционными базами данных (RDBMS).

По мере того, как вы погружаетесь в мир баз данных и начинаете изучать SQL, вы часто будете сталкиваться с экспертами, называющими SQL универсальным языком, что означает, что он широко используется в системах реляционных баз данных, таких как MySQL, SQL Server и Oracle.

Проще говоря, если вы однажды изучите SQL, вы сможете создавать, управлять и запрашивать данные во всех существующих реляционных базах данных (и получать от этого массу удовольствия).

На данный момент вам, вероятно, интересно, что такое реляционная база данных. Прежде чем вы начнете работать с SQL и базами данных SQL, вы должны иметь четкое представление об основных концепциях реляционных баз данных.

Итак, давайте кратко рассмотрим реляционные базы данных!

Оглавление

• Что такое реляционная база данных?
• Что такое синтаксис для SQL?
  • 1. Язык определения данных (DDL)
    • Создавайте новые таблицы с помощью CREATE TABLE
    • Добавить столбцы в существующие таблицы с помощью ALTER TABLE
    • Удалить столбцы из существующих таблиц с помощью ALTER TABLE
    • УДАЛИТЬ всю таблицу с помощью DROP TABLE
  • 2. Язык манипулирования данными (DML)
    • Добавьте данные в таблицы с помощью INSERT INTO
    • Удалить данные из таблицы с помощью DELETE
    • Получить данные из таблиц с помощью SELECT
    • Изменить существующие данные в таблице с помощью UPDATE
  • 3. Язык управления данными (DCL)
    • Используйте GRANT для указания привилегий для пользователя или группы
    • Используйте REVOKE для удаления определенных привилегий у пользователя или группы
  • 4. Язык запросов данных (DQL)
• Универсальность и интеграция языка SQL
• Какие существуют популярные системы управления реляционными базами данных?
  • 1. MySQL
  • 2. SQL-сервер
  • 3. Оракул
  • 4. ПостгресSQL
• Последние мысли

Что такое реляционная база данных?

Реляционная база данных — это тип базы данных, в которой данные организованы в виде таблиц. Каждая таблица состоит из строк и столбцов, с которыми вы можете работать. Эти таблицы также называются отношениями, отсюда и название «реляционная база данных».

Основное преимущество реляционной базы данных заключается в том, что она позволяет устанавливать отношения между таблицами с помощью ключей. Это свойство помогает поддерживать согласованность и целостность данных и упрощает выполнение эффективных запросов.

При работе с реляционными базами данных вы используете SQL для создания, изменения и запроса данных.

Как и в любом языке программирования, чтобы начать работу с SQL и базами данных SQL, вам необходимо понять синтаксис языка SQL. К счастью, синтаксис SQL сильно отличается от синтаксиса всех других языков программирования, и в нем легко разобраться с основами.

Давайте посмотрим на синтаксис языка SQL!

Что такое синтаксис для SQL?

SQL имеет много вариантов использования, и каждый вариант использования имеет свой собственный набор синтаксиса. Мы можем разделить варианты использования на следующие четыре ветви:

1. Язык определения данных (DDL)

2. Язык манипулирования данными (DML)

3. Язык управления данными (DCL)

4. Язык запросов данных (DQL)

Весьма вероятно, что вам не потребуется знать синтаксис для всех вышеперечисленных вариантов использования. Например, если вы аналитик данных, вы в основном будете работать с синтаксисом запросов. Однако знакомство со всеми вариантами использования поможет вам писать более эффективный код SQL.

В следующих разделах мы рассмотрим значение каждой из вышеперечисленных ветвей, а затем приведем примеры, которые помогут вам лучше понять синтаксис SQL.

1. Язык определения данных (DDL)

DDL — это подмножество команд SQL, которые имеют дело со структурой вашей базы данных, таблиц и других объектов. Некоторые распространенные команды DDL:

• СОЗДАТЬ ТАБЛИЦУ

• ИЗМЕНИТЬ ТАБЛИЦУ

Создавайте новые таблицы с помощью CREATE TABLE

CREATE TABLE в SQL позволяет создать новую таблицу с указанными столбцами и типами данных. Ниже вы найдете пример команды CREATE TABLE:

CREATE TABLE employees (
    id INT PRIMARY KEY,
    first_name VARCHAR(50),
    last_name VARCHAR(50),
    birth_date DATE
);

Этот код операторов SQL создаст новую таблицу с именем сотрудников с указанными свойствами столбца.

Добавить столбцы в существующие таблицы с помощью ALTER TABLE

С помощью ALTER TABLE вы можете изменить существующую таблицу, например добавить или удалить столбцы. Ниже вы найдете пример добавления нового столбца в существующую таблицу с помощью ALTER TABLE.

ALTER TABLE employees
ADD COLUMN email VARCHAR(100);

Эти операторы SQL добавят новый столбец с именем «email» с типом данных VARCHAR и максимальной длиной 100 символов в существующую таблицу «employees».

Удалить столбцы из существующих таблиц с помощью ALTER TABLE

Вы также можете использовать ALTER TABLE для удаления столбцов из существующей таблицы в вашей базе данных. В приведенном ниже примере мы удалим столбец из таблицы с помощью ALTER TABLE:

ALTER TABLE employees
DROP COLUMN email;

Эта команда удаляет столбец «электронная почта» из таблицы «сотрудники».

УДАЛИТЬ всю таблицу с помощью DROP TABLE

Чтобы удалить всю таблицу из базы данных, вы можете использовать оператор DROP TABLE. Взгляните на следующий пример, где мы удаляем всю таблицу с помощью инструкции DROP TABLE:

DROP TABLE employees;

Эта команда удалит всю таблицу «сотрудники», включая все ее данные и ограничения.

2. Язык манипулирования данными (DML)

DML фокусируется на манипулировании и изменении данных, хранящихся в вашей базе данных. Некоторые ключевые команды DML включают в себя:

• ВСТАВИТЬ В

• ВЫБИРАТЬ

• ОБНОВЛЯТЬ

• УДАЛИТЬ

Добавьте данные в таблицы с помощью INSERT INTO

Создав таблицу, вы захотите добавить в нее данные. Для этого вы можете использовать оператор INSERT INTO.

Пример ниже демонстрирует добавление данных в таблицу сотрудников , которую мы создали выше.

INSERT INTO employees (id, first_name, last_name, birth_date)
VALUES (1, 'John', 'Doe', '1985-03-20');

INSERT INTO employees (id, first_name, last_name, birth_date)
VALUES (2, 'Jane', 'Smith', '1990-06-15');

INSERT INTO employees (id, first_name, last_name, birth_date)
VALUES (3, 'Alice', 'Johnson', '1987-09-12');

INSERT INTO employees (id, first_name, last_name, birth_date)
VALUES (4, 'Bob', 'Williams', '1992-01-23');

INSERT INTO employees (id, first_name, last_name, birth_date)
VALUES (5, 'Charlie', 'Brown', '1988-11-07');

Приведенные выше операторы SQL добавят 5 новых записей в таблицу сотрудников .

Удалить данные из таблицы с помощью DELETE

Вы можете использовать оператор DELETE для удаления записей из ваших таблиц данных.

Предположим, вы хотите удалить сотрудника с идентификатором 3 из таблицы «сотрудники». Вы можете использовать следующий оператор DELETE:

DELETE FROM employees
WHERE id = 3;

Получить данные из таблиц с помощью SELECT

Оператор SELECT — это один из операторов, который чаще всего используют аналитики данных и ученые. Это позволяет вам извлекать данные, хранящиеся в таблице данных.

В приведенном ниже примере мы используем оператор SELECT для извлечения данных, хранящихся в таблице сотрудников .

SELECT * FROM employees;

'*' сообщает компилятору удалить все данные в таблице сотрудников .

Изменить существующие данные в таблице с помощью UPDATE

Если вы хотите внести какие-либо изменения в данные, хранящиеся в ваших таблицах, вы можете использовать оператор UPDATE в SQL.

Предположим, вы хотите обновить last_name сотрудника с идентификатором 1 в таблице «сотрудники». Вы можете использовать следующий оператор UPDATE:

UPDATE employees
SET last_name = 'UpdatedLastName'
WHERE id = 1;

Эти операторы SQL изменят last_name в таблице сотрудников, где идентификатор равен 1.

3. Язык управления данными (DCL)

DCL позволяет вам управлять доступом и разрешениями в вашей базе данных. С помощью команд DCL вы можете предоставлять, отзывать или изменять привилегии пользователя.

Некоторые распространенные команды DCL:

• ГРАНТ

• ОТЗЫВАТЬ

Используйте GRANT для указания привилегий для пользователя или группы

Предположим, вы хотите предоставить привилегии SELECT и INSERT для таблицы «employees» пользователю с именем «user1». Вы можете использовать следующий оператор GRANT:

GRANT SELECT, INSERT ON employees TO user1;

Эти операторы SQL позволят «user1» ВЫБРАТЬ и ВСТАВИТЬ данные в таблицу «employees».

Используйте REVOKE для удаления определенных привилегий у пользователя или группы

Если вы хотите удалить привилегию INSERT от «user1» в таблице «employees», вы можете использовать следующую инструкцию REVOKE:

REVOKE INSERT ON employees FROM user1;

Эти операторы SQL удалят привилегию INSERT от «user1» в таблице «employees», но по-прежнему позволят им выбирать данные из таблицы.

4. Язык запросов данных (DQL)

DQL занимается исключительно извлечением данных из базы данных. В SQL основной командой DQL является SELECT. С помощью команды SELECT вы можете указать, какие столбцы следует извлекать, применять фильтры и объединять несколько таблиц.

В следующем примере мы используем операторы DQL для извлечения данных и применения к ним фильтров.

SELECT *
FROM employees
WHERE birth_date > '1990-01-01'
ORDER BY birth_date ASC;

В этих инструкциях SQL предложение WHERE указывает, что должны быть возвращены только строки с датой рождения больше '1990-01-01'. Оператор ORDER BY сортирует результат в порядке возрастания.

Одним из ключевых аспектов SQL является то, что его можно легко интегрировать в среду, в которой вы работаете. Например, если вы создаете приложение на Python , вы можете интегрировать SQL и Python вместе для выполнения SQL-запросов в Python.

Чтобы узнать больше об использовании SQL для запроса данных, посмотрите следующее видео:

В следующем разделе мы рассмотрим популярные интеграции, поддерживаемые SQL. Давайте погрузимся в это!

Универсальность и интеграция языка SQL

SQL легко интегрируется с такими языками, как Python, C++ и Java. Работая с проектами анализа данных или науки о данных, вы поймете эффективность интеграции SQL с другими языками программирования. Полная интеграция помогает эффективно обрабатывать большие наборы данных.

Некоторые ключевые преимущества SQL и его интеграции с языками программирования включают:

• Python : библиотека Python pandas обеспечивает плавную интеграцию с SQL, позволяя читать и записывать данные из баз данных SQL. Кроме того, такие библиотеки, как SQLAlchemy, обеспечивают надежную поддержку работы с реляционными базами данных с использованием SQL и Python вместе.

• C++ : библиотеки, такие как sqlpp11 и nanodbc, позволяют подключаться и взаимодействовать с реляционными базами данных с помощью SQL в коде C++. Эти библиотеки упрощают выполнение запросов SQL и управление подключениями к базе данных в среде C++.

• Java : JDBC API Java обеспечивает бесшовную интеграцию с базой данных SQL. С помощью JDBC вы можете подключаться, выполнять запросы и манипулировать данными из кода Java.

Использование SQL вместе с этими языками программирования улучшит ваши навыки анализа данных. Это даст вам возможность создавать более эффективные и надежные решения на основе данных.

Из-за широкого применения SQL несколько ведущих компаний создали свои собственные системы управления реляционными базами данных, которые используют SQL в качестве основного языка. Знание этих баз данных поможет вам работать на разных платформах.

В следующем разделе мы перечислили некоторые из лучших систем управления реляционными базами данных.

Какие существуют популярные системы управления реляционными базами данных?

Изучая язык SQL, вы столкнетесь с различными системами управления реляционными базами данных, использующими SQL в качестве основного языка для управления хранимыми данными и взаимодействия с ними. Каждая реализация SQL имеет уникальные функции и варианты синтаксиса.

Некоторые популярные RBDMS и их реализации SQL включают: MySQL , SQL Server , Oracle , Oracle v2 и PostgreSQL .

1. MySQL

MySQL — это система управления базами данных с открытым исходным кодом, разработанная корпорацией Oracle. Он широко используется в веб-приложениях и базах данных Oracle и известен своей скоростью, надежностью и простотой использования.

MySQL поддерживает стандартный SQL и предоставляет ряд дополнительных функций, таких как полнотекстовый поиск, транзакции и типы пространственных данных.

2. SQL-сервер

MS SQL Server — это система управления реляционными базами данных (RDBMS) корпоративного уровня от Microsoft. Он предлагает широкий спектр инструментов и функций, необходимых для управления данными на уровне предприятия, таких как службы интеграции, отчеты и службы аналитики.

MS SQL Server обеспечивает поддержку различных языков программирования, включая T-SQL , который расширяет стандартный SQL дополнительными конструкциями и функциями, характерными для SQL Server.

3. Оракул

Oracle — это РСУБД, разработанная корпорацией Oracle для обслуживания крупных корпораций и предприятий, которым требуется высокий уровень безопасности данных, производительности и масштабируемости.

Oracle предлагает расширенные функции, такие как секционирование, оперативное перестроение индексов, подключаемые базы данных и материализованные представления.

Oracle v2 — это всего лишь более старая версия Oracle RDBMS, и, хотя она имеет общие основные функции, в ней могут отсутствовать некоторые функции, представленные в более поздних версиях.

4. ПостгресSQL

PostgreSQL — это система управления объектно-реляционными базами данных (ORDBMS) с открытым исходным кодом. Особое внимание уделяется расширяемости и совместимости с SQL.

PostgreSQL отличается поддержкой расширенных типов данных, методов индексирования и универсальных параметров запросов, таких как общие табличные выражения (CTE) и оконные функции.

Со всеми этими вариантами, доступными на рынке, вам может быть интересно, какая реализация RDBMS и SQL лучше. Ответ на этот вопрос зависит от требований вашего проекта.

Хороший подход состоит в том, чтобы сначала понять требования вашего проекта, а затем искать РСУБД, которая может удовлетворить ваши требования.

Последние мысли

Данные стали топливом нашего цифрового мира, потому что мы видим, что ежедневно генерируются огромные объемы данных. Чтобы эффективно использовать эти данные, вам нужен мощный инструмент, такой как SQL.

Для профессионала в области науки о данных, анализа данных, бизнес-аналитики или машинного обучения очень важно владеть SQL . Фактически, знание SQL может быть решающим фактором при принятии на работу или отказе работодателя.

Помимо своей ценности на рынке труда, SQL неоценим для людей, работающих в области данных. По оценкам экспертов, до 80 % работы с данными связано с очисткой и управлением данными, с которыми SQL прекрасно справляется.

Кроме того, интеграция SQL с различными языками программирования, такими как Python, C++ и Java, расширяет возможности его применения. Это позволяет создавать надежные решения на основе данных.

Изучение SQL дает вам конкурентное преимущество и универсальный инструмент для решения проблем с данными на вашем профессиональном пути.

Итак, ориентируясь в обширном ландшафте управления и анализа данных, помните SQL как своего надежного спутника. Благодаря мощному синтаксису и широкому использованию освоение SQL может открыть множество возможностей в мире технологий. Удачных запросов!