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Kapitel 2 SQL Anfragen.

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Präsentation zum Thema: "Kapitel 2 SQL Anfragen."—  Präsentation transkript:

1 Kapitel 2 SQL Anfragen

2  Lernziele Syntax von SQL Anfragen
Präzise Semantik von SQL Anfragen: Abbildung auf Relationale Algebra Erweiterte Konstrukte in SQL Abfragen: Aggregation, Gruppierung, rekursive Anfragen .. Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen

3 Wissenschaftstheorie
Professoren PersNr Name Rang Raum 2125 Sokrates C4 226 2126 Russel 232 2127 Kopernikus C3 310 2133 Popper 52 2134 Augustinus 309 2136 Curie 36 2137 Kant 7 Studenten MatrNr Name Semester 24002 Xenokrates 18 25403 Jonas 12 26120 Fichte 10 26830 Aristoxenos 8 27550 Schopenhauer 6 28106 Carnap 3 29120 Theophrastos 2 29555 Feuerbach Vorlesungen VorlNr Titel SWS gelesenVon 5001 Grundzüge 4 2137 5041 Ethik 2125 5043 Erkenntnistheorie 3 2126 5049 Mäeutik 2 4052 Logik 5052 Wissenschaftstheorie 5216 Bioethik 5259 Der Wiener Kreis 2133 5022 Glaube und Wissen 2134 4630 Die 3 Kritiken voraussetzen Vorgänger Nachfolger 5001 5041 5043 5049 5216 5052 5259 hören MatrNr VorlNr 26120 5001 27550 4052 28106 5041 5052 5216 5259 29120 5049 29555 5022 25403 Assistenten PerslNr Name Fachgebiet Boss 3002 Platon Ideenlehre 2125 3003 Aristoteles Syllogistik 3004 Wittgenstein Sprachtheorie 2126 3005 Rhetikus Planetenbewegung 2127 3006 Newton Keplersche Gesetze 3007 Spinoza Gott und Natur prüfen MatrNr VorlNr PersNr Note 28106 5001 2126 1 25403 5041 2125 2 27550 4630 2137

4 Einfache SQL-Anfragen
select *: Wählt alles aus select * from Professoren; PersNr Name Rang Raum 2125 Sokrates C4 226 2126 Russel 232 2127 Kopernikus C3 310 2133 Popper 52 2134 Augustinus 309 2136 Curie 36 2137 Kant 7 from wählt die Tabelle

5 Einfache SQL-Anfragen
Bei select können auch bestimmte Spalten gewählt werden select PersNr, Name from Professoren where Rang= ´C4´; PersNr Name 2125 Sokrates 2126 Russel 2136 Curie 2137 Kant Bei where können logische Einschränkungen gemacht werden

6 Einfache SQL-Anfragen
Mit order by kann die Reihenfolge der Anzeige verändert werden Sortierung select PersNr, Name, Rang from Professoren order by Rang desc, Name asc; PersNr Name Rang 2136 Curie C4 2137 Kant 2126 Russel 2125 Sokrates 2134 Augustinus C3 2127 Kopernikus 2133 Popper Was zuerst steht, danach wird zuerst sortiert desc ist für absteigende Ordnung, asc für aufsteigende

7 Duplikateliminierung
Mit distinct werden Duplikate herausgenommen select distinct Rang from Professoren Rang C3 C4

8 Wissenschaftstheorie
Professoren PersNr Name Rang Raum 2125 Sokrates C4 226 2126 Russel 232 2127 Kopernikus C3 310 2133 Popper 52 2134 Augustinus 309 2136 Curie 36 2137 Kant 7 Studenten MatrNr Name Semester 24002 Xenokrates 18 25403 Jonas 12 26120 Fichte 10 26830 Aristoxenos 8 27550 Schopenhauer 6 28106 Carnap 3 29120 Theophrastos 2 29555 Feuerbach Vorlesungen VorlNr Titel SWS gelesenVon 5001 Grundzüge 4 2137 5041 Ethik 2125 5043 Erkenntnistheorie 3 2126 5049 Mäeutik 2 4052 Logik 5052 Wissenschaftstheorie 5216 Bioethik 5259 Der Wiener Kreis 2133 5022 Glaube und Wissen 2134 4630 Die 3 Kritiken voraussetzen Vorgänger Nachfolger 5001 5041 5043 5049 5216 5052 5259 hören MatrNr VorlNr 26120 5001 27550 4052 28106 5041 5052 5216 5259 29120 5049 29555 5022 25403 Assistenten PerslNr Name Fachgebiet Boss 3002 Platon Ideenlehre 2125 3003 Aristoteles Syllogistik 3004 Wittgenstein Sprachtheorie 2126 3005 Rhetikus Planetenbewegung 2127 3006 Newton Keplersche Gesetze 3007 Spinoza Gott und Natur prüfen MatrNr VorlNr PersNr Note 28106 5001 2126 1 25403 5041 2125 2 27550 4630 2137

9 Anfragen über mehrere Relationen
Welcher Professor liest "Mäeutik"? select Name, Titel from Professoren, Vorlesungen where PersNr = gelesenVon and Titel = `Mäeutik‘ ; Hinter from werden nun zwei Tabellen genannt

10 Anfragen über mehrere Relationen
Raum Rang Name PersNr 226 232 7 C4 Sokrates Russel Kant 2125 2126 2137 Professoren Vorlesungen VorlNr Titel SWS gelesen Von 5001 Grundzüge 4 2137 5041 Ethik 4 2125 5049 Mäeutik 2 2125 4630 Die 3 Kritiken 4 2137 Verknüpfung 

11 where PersNr = gelesenVon and Titel = `Mäeutik‘
Name Rang Raum VorlNr Titel SWS gelesen Von 2125 Sokrates C4 226 5001 Grundzüge 4 2137 1225 Sokrates C4 226 5041 Ethik 4 2125 Jeder mit jedem einmal 2125 Sokrates C4 226 5049 Mäeutik 2 2125 2126 Russel C4 232 5001 Grundzüge 4 2137 2126 Russel C4 232 5041 Ethik 4 2125 2137 Kant C4 7 4630 Die 3 Kritiken 4 2137 where PersNr = gelesenVon and Titel = `Mäeutik‘ PersNr Name Rang Raum VorlNr Titel SWS gelesen Von 2125 Sokrates C4 226 5049 Mäeutik 2 select Name, Titel Name Titel Sokrates Mäeutik

12 Anfragen über mehrere Relationen
Welche Studenten hören welche Vorlesungen? select Name, Titel from Studenten, hören, Vorlesungen where Studenten.MatrNr = hören.MatrNr and hören.VorlNr = Vorlesungen.VorlNr; Alternativ: select s.Name, v.Titel from Studenten s, hören h, Vorlesungen v where s. MatrNr = h. MatrNr and h.VorlNr = v.VorlNr Mit Korrelationsvariablen

13 Wissenschaftstheorie
Professoren PersNr Name Rang Raum 2125 Sokrates C4 226 2126 Russel 232 2127 Kopernikus C3 310 2133 Popper 52 2134 Augustinus 309 2136 Curie 36 2137 Kant 7 Studenten MatrNr Name Semester 24002 Xenokrates 18 25403 Jonas 12 26120 Fichte 10 26830 Aristoxenos 8 27550 Schopenhauer 6 28106 Carnap 3 29120 Theophrastos 2 29555 Feuerbach Vorlesungen VorlNr Titel SWS gelesenVon 5001 Grundzüge 4 2137 5041 Ethik 2125 5043 Erkenntnistheorie 3 2126 5049 Mäeutik 2 4052 Logik 5052 Wissenschaftstheorie 5216 Bioethik 5259 Der Wiener Kreis 2133 5022 Glaube und Wissen 2134 4630 Die 3 Kritiken voraussetzen Vorgänger Nachfolger 5001 5041 5043 5049 5216 5052 5259 hören MatrNr VorlNr 26120 5001 27550 4052 28106 5041 5052 5216 5259 29120 5049 29555 5022 25403 Assistenten PerslNr Name Fachgebiet Boss 3002 Platon Ideenlehre 2125 3003 Aristoteles Syllogistik 3004 Wittgenstein Sprachtheorie 2126 3005 Rhetikus Planetenbewegung 2127 3006 Newton Keplersche Gesetze 3007 Spinoza Gott und Natur prüfen MatrNr VorlNr PersNr Note 28106 5001 2126 1 25403 5041 2125 2 27550 4630 2137

14 Mengenoperationen und geschachtelte Anfragen
Mengenoperationen union, intersect, minus (Vereinigung, Schnittmenge, Differenz) ( select Name from Assistenten ) union from Professoren); Was passiert hier? Was würde bei intersect Passieren oder bei minus? Jeder für sich mit Zettel und Stift; 3 min.

15 Existenzquantor exists
select p.Name from Professoren p where not exists ( select * from Vorlesungen v where v.gelesenVon = p.PersNr ); Korrelation Vorlesungen VorlNr Titel SWS gelesenVon 5001 Grundzüge 4 2137 5041 Ethik 2125 5043 Erkenntnistheorie 3 2126 5049 Mäeutik 2 4052 Logik 5052 Wissenschaftstheorie 5216 Bioethik 5259 Der Wiener Kreis 2133 5022 Glaube und Wissen 2134 4630 Die 3 Kritiken Professoren PersNr Name Rang Raum 2125 Sokrates C4 226 2126 Russel 232 2127 Kopernikus C3 310 2133 Popper 52 2134 Augustinus 309 2136 Curie 36 2137 Kant 7

16 Existenzquantor exists
select p.Name from Professoren p where not exists ( select * from Vorlesungen v where v.gelesenVon = p.PersNr ); Professoren PersNr Name Rang Raum 2125 Sokrates C4 226 2126 Russel 232 2127 Kopernikus C3 310 2133 Popper 52 2134 Augustinus 309 2136 Curie 36 2137 Kant 7 Professoren PersNr Name Rang Raum 2127 Kopernikus C3 310 2136 Curie C4 36

17 where PersNr not in ( select gelesenVon from Vorlesungen );
Mengenvergleich Hatten wir das nicht gerade? select Name from Professoren where PersNr not in ( select gelesenVon from Vorlesungen ); Unkorrelierte Unterabfragen sind meist effizienter, da sie nicht pro Zeile ausgewertet werden müssen

18 "Quantifizierte" Subqueries
Die Bedingung Wert  ANY Menge mit   {{=, , , , , } ist erfüllt, wenn es in der Menge ein Element gibt, für das Wert  Element gilt. (=ANY ist äquivalent zu IN) SOME ist equivalent to ANY Die Bedingung Wert  ALL Menge mit   {=, , , , , } ist erfüllt, wenn für alle Elemente der Menge gilt: Wert  Element. (<>ALL ist äquivalent zu NOT IN.) Die Bedingung EXISTS Menge ist erfüllt, wenn die Menge nicht leer ist (dies ist äquivalent zur Bedingung 0 < SELECT COUNT(*) FROM ...) Achtung: Wert  ALL (query_returns_no_rows) = TRUE Wert  ANY (query_returns_no_rows) = FALSE Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen

19 "Quantifizierte" Subqueries
Anfrage: Studenten im höchsten Semester: SELECT * FROM Studenten WHERE Semester >= ALL (SELECT Semester FROM Studenten) ; Studenten, für die keine Prüfungen erfasst sind: SELECT * FROM Studenten s WHERE NOT EXISTS ( SELECT * FROM Prüfen p WHERE p.MatrNr = s.MatrNr ); Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen

20 Wissenschaftstheorie
Professoren PersNr Name Rang Raum 2125 Sokrates C4 226 2126 Russel 232 2127 Kopernikus C3 310 2133 Popper 52 2134 Augustinus 309 2136 Curie 36 2137 Kant 7 Studenten MatrNr Name Semester 24002 Xenokrates 18 25403 Jonas 12 26120 Fichte 10 26830 Aristoxenos 8 27550 Schopenhauer 6 28106 Carnap 3 29120 Theophrastos 2 29555 Feuerbach Vorlesungen VorlNr Titel SWS gelesenVon 5001 Grundzüge 4 2137 5041 Ethik 2125 5043 Erkenntnistheorie 3 2126 5049 Mäeutik 2 4052 Logik 5052 Wissenschaftstheorie 5216 Bioethik 5259 Der Wiener Kreis 2133 5022 Glaube und Wissen 2134 4630 Die 3 Kritiken voraussetzen Vorgänger Nachfolger 5001 5041 5043 5049 5216 5052 5259 hören MatrNr VorlNr 26120 5001 27550 4052 28106 5041 5052 5216 5259 29120 5049 29555 5022 25403 Assistenten PerslNr Name Fachgebiet Boss 3002 Platon Ideenlehre 2125 3003 Aristoteles Syllogistik 3004 Wittgenstein Sprachtheorie 2126 3005 Rhetikus Planetenbewegung 2127 3006 Newton Keplersche Gesetze 3007 Spinoza Gott und Natur prüfen MatrNr VorlNr PersNr Note 28106 5001 2126 1 25403 5041 2125 2 27550 4630 2137

21 Aggregatfunktion und Gruppierung
Aggregatfunktionen avg, max, min, count, sum select avg (Semester) from Studenten; select gelesenVon, sum (SWS) from Vorlesungen group by gelesenVon; select gelesenVon, Name, sum (SWS) from Vorlesungen, Professoren where gelesenVon = PersNr and Rang = ´C4´ group by gelesenVon, Name having avg (SWS) >= 3;

22 Besonderheiten bei Aggregatoperationen
SQL erzeugt pro Gruppe ein Ergebnistupel Deshalb müssen alle in der select-Klausel aufgeführten Attribute - außer den aggregierten – auch in der group by-Klausel aufgeführt werden Nur so kann SQL sicherstellen, dass sich das Attribut nicht innerhalb der Gruppe ändert

23 Ausführen der Anfrage mit group by
Vorlesung x Professoren VorlNr Titel SWS gelesen Von PersNr Name Rang Raum 5001 Grundzüge 4 2137 2125 Sokrates C4 226 5041 Ethik ... 4630 Die 3 Kritiken Kant 7 where gelesenVon = PersNr and Rang = ´C4´

24 group by gelesenVon, Name
VorlNr Titel SWS gelesen Von PersNr Name Rang Raum 5001 Grundzüge 4 2137 Kant C4 7 5041 Ethik 2125 Sokrates 226 5043 Erkenntnis- theorie 3 2126 Russel 232 5049 Mäeutik 2 4052 Logik 5052 Wissenschafts-theorie 5216 Bioethik 4630 Die 3 Kritiken group by gelesenVon, Name

25 Aggregation (sum(SWS)) pro Gruppe
VorlNr Titel SWS gelesenVon PersNr Name Rang Raum 5041 Ethik 4 2125 2125 Sokrates C4 226 5049 Mäeutik 2 2125 2125 Sokrates C4 226 4052 Logik 4 2125 2125 Sokrates C4 226 5043 Erkenntnistheorie 3 2126 2126 Russel C4 232 5052 Wissenschaftstheo. 3 2126 2126 Russel C4 232 5216 Bioethik 2 2126 2126 Russel C4 232 5001 Grundzüge 4 2137 2137 Kant C4 7 4630 Die 3 Kritiken 4 2137 2137 Kant C4 7 having avg (SWS) >= 3 Raum Rang Name PersNr gelesenVon SWS Titel VorlNr 7 C4 Kant 2137 4 Grundzüge Die 3 Kritiken 5001 4630 226 2 Ethik Mäeutik Logik Sokrates 2125 5041 5049 4052 Aggregation (sum(SWS)) pro Gruppe

26 gelesenVon Name sum (SWS) 2125 Sokrates 10 2137 Kant 8

27 Geschachtelte Anfrage (Forts.)
Unteranfrage in der select-Klausel Für jedes Ergebnistupel wird die Unteranfrage ausgeführt Man beachte, dass die Unteranfrage korreliert ist (greift auf Attribute der umschließenden Anfrage zu) select PersNr, Name, ( select sum (SWS) as Lehrbelastung from Vorlesungen where gelesenVon=PersNr ) from Professoren;

28 Wissenschaftstheorie
Professoren PersNr Name Rang Raum 2125 Sokrates C4 226 2126 Russel 232 2127 Kopernikus C3 310 2133 Popper 52 2134 Augustinus 309 2136 Curie 36 2137 Kant 7 Studenten MatrNr Name Semester 24002 Xenokrates 18 25403 Jonas 12 26120 Fichte 10 26830 Aristoxenos 8 27550 Schopenhauer 6 28106 Carnap 3 29120 Theophrastos 2 29555 Feuerbach Vorlesungen VorlNr Titel SWS gelesenVon 5001 Grundzüge 4 2137 5041 Ethik 2125 5043 Erkenntnistheorie 3 2126 5049 Mäeutik 2 4052 Logik 5052 Wissenschaftstheorie 5216 Bioethik 5259 Der Wiener Kreis 2133 5022 Glaube und Wissen 2134 4630 Die 3 Kritiken voraussetzen Vorgänger Nachfolger 5001 5041 5043 5049 5216 5052 5259 hören MatrNr VorlNr 26120 5001 27550 4052 28106 5041 5052 5216 5259 29120 5049 29555 5022 25403 Assistenten PerslNr Name Fachgebiet Boss 3002 Platon Ideenlehre 2125 3003 Aristoteles Syllogistik 3004 Wittgenstein Sprachtheorie 2126 3005 Rhetikus Planetenbewegung 2127 3006 Newton Keplersche Gesetze 3007 Spinoza Gott und Natur prüfen MatrNr VorlNr PersNr Note 28106 5001 2126 1 25403 5041 2125 2 27550 4630 2137

29 Unkorrelierte versus korrelierte Unteranfragen
korrelierte Formulierung select s.* from Studenten s where exists (select p.* from Professoren where p.GebDatum > s.GebDatum);

30 Äquivalente unkorrelierte Formulierung
select s.* from Studenten s where s.GebDatum < (select max (p.GebDatum) from Professoren p); Vorteil: Unteranfrageergebnis kann materialisiert werden Unteranfrage braucht nur einmal ausgewertet zu werden

31 Entschachtelung korrelierter Unteranfragen -- Forts.
select a.* from Assistenten a where exists ( select p.* from Professoren p where a.Boss = p.PersNr and p.GebDatum>a.GebDatum); Entschachtelung durch Join select a.* from Assistenten a, Professoren p where a.Boss=p.PersNr and p.GebDatum > a.GebDatum;

32 Verwertung der Ergebnismenge einer Unteranfrage
select tmp.MatrNr, tmp.Name, tmp.VorlAnzahl from (select s.MatrNr, s.Name, count(*) as VorlAnzahl from Studenten s, hören h where s.MatrNr=h.MatrNr group by s.MatrNr, s.Name) tmp where tmp.VorlAnzahl > 2; MatrNr Name VorlAnzahl 28106 Carnap 4 29120 Theophrastos 3

33 Decision-Support-Anfragen mit geschachtelten Unteranfragen
select h.VorlNr, h.AnzProVorl, g.GesamtAnz, h.AnzProVorl/g.GesamtAnz as Marktanteil from ( select VorlNr, count(*) as AnzProVorl from hören group by VorlNr ) h, ( select count (*) as GesamtAnz from Studenten) g;

34 Das Ergebnis der Anfrage
VorlNr AnzProVorl GesamtAnz Marktanteil 4052 1 8 .125 5001 4 .5 5022 2 .25 ...

35 Simulation allquantifizierter Suchprädikate
Anfrage: Wer hat alle vierstündigen Vorlesungen gehört? Problem:  ist in SQL nicht vorgesehen, nur exists Idee: Elimination von  und  Dazu sind folgende Äquivalenzen anzuwenden: Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen

36 Umformung der Logik (1/3)
Schritt 1: Elimination  Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen

37 Umformung der Logik (2/3)
Schritt 2: Elimination  Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen

38 Umformung der Logik (3/3)
Schritt 3: Transformation ergibt schließlich: Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen

39 Umsetzung der Logik in SQL
Anfrage: Wer hat alle vierstündigen Vorlesungen gehört? SELECT s.MatrNr FROM Studenten s WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM Vorlesungen v WHERE v.SWS = 4 AND NOT EXISTS FROM hören h WHERE h.VorlNr = v.VorlNr AND h.MatrNr=s.MatrNr ) ); Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen

40 FROM Studenten s WHERE NOT EXISTS ( SELECT v.VorlNr FROM Vorlesungen v
Simulation allquantifizierter Suchprädikate: alternative Form mit Mengenoperation Anfrage: Wer hat alle vierstündigen Vorlesungen gehört? SELECT s.MatrNr FROM Studenten s WHERE NOT EXISTS ( SELECT v.VorlNr FROM Vorlesungen v WHERE v.SWS = MINUS SELECT h.VorlNr FROM hören h WHERE h.MatrNr = s.MatrNr ) ; Zwischenanfrage: Alle Vorlesungen, die 4 SWS haben MINUS Alle Vorlesungen, die der Student s gehört hat Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen

41 Allquantifizierung durch count-Aggregation
Allquantifizierung kann immer auch durch eine count-Aggregation ausgedrückt werden Wir betrachten dazu eine etwas einfachere Anfrage, in der wir die MatrNr der Studenten ermitteln wollen, die alle Vorlesungen hören: select h.MatrNr from hören h group by h.MatrNr having count (*) = (select count (*) from Vorlesungen);

42 Herausforderung Wie formuliert man die komplexere Anfrage: „Wer hat alle vierstündigen Vorlesungen gehört“ ohne Korrelation nur mit Zählen Grundidee besteht darin, vorher durch einen Join die Studenten/Vorlesungs-Paare einzuschränken und danach das Zählen durchzuführen Jeder für sich mit Zettel und Stift; 5 min

43 Simulation allquantifizierter Suchprädikate durch count-Aggregation
Anfrage: Wer hat alle vierstündigen Vorlesungen gehört? SELECT h.MatrNr FROM hören h, Vorlesungen v WHERE v.SWS = 4 AND h.VorlNr = v.VorlNr GROUP BY h.MatrNr HAVING count (*) = (SELECT count (*) FROM Vorlesungen v1 WHERE v1.SWS = 4); Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen

44 Count-Aggregation: Fehlerquellen
Anfrage: Namen der Studenten, die alle vierstündigen Vorlesungen gehört haben Vorsicht: so geht das nicht.. SELECT h.MatrNr, s.Name FROM hören h, Vorlesungen v, Studenten s WHERE v.SWS = 4 AND h.VorlNr = v.VorlNr AND h.MatrNr = s.MatrNr GROUP BY h.MatrNr HAVING count (*) = (SELECT count (*) FROM Vorlesungen v1 WHERE v1.SWS = 4); Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen

45 Count-Aggregation: Fehlerquellen
Anfrage: Namen der Studenten, die alle vierstündigen Vorlesungen gehört haben SELECT h.MatrNr, s.Name FROM hören h, Vorlesungen v, Studenten s WHERE v.SWS = 4 AND h.VorlNr = v.VorlNr AND h.MatrNr = s.MatrNr GROUP BY h.MatrNr, s.Name HAVING count (*) = ( SELECT count (*) FROM Vorlesungen v1 WHERE v1.SWS = 4); SQL erzeugt pro Gruppe ein Ergebnistupel. Deshalb müssen alle in der SELECT-Klausel aufgeführten Attribute - außer den aggregierten – auch in der GROUP BY-Klausel aufgeführt werden! Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen

46 Allquantifizierung - Fazit
Es geht zwar nicht direkt, aber indirekt Man kann per deMorgan den Ausdruck auf exists zurückführen Man kann per Mengenoperation minus die Fälle eliminieren, in denen es nicht übereinstimmt Man kann zählen, ob alle Fälle betrachtet sind und dies dann mit der Gesamtmenge der Fälle vergleichen Für die Prüfung reicht eine Methode Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen

47  Nullwerte unbekannter Wert (wird vielleicht später nachgereicht)
Nullwerte können auch im Zuge der Anfrageauswertung entstehen (Bsp. äußere Joins) manchmal sehr überraschende Anfrageergebnisse: select count (*) from Studenten where Semester < 13 or Semester > =13 Wenn es Studenten gibt, deren Semester-Attribut den Wert null hat, werden diese nicht mitgezählt Der Grund liegt in folgenden Regeln für den Umgang mit null-Werten begründet:

48 Auswertung bei Null-Werten
In arithmetischen Ausdrücken werden Nullwerte propagiert, d.h. sobald ein Operand null ist, wird auch das Ergebnis null. Dementsprechend wird z.B. null + 1 zu null ausgewertet-aber auch null * 0 wird zu null ausgewertet. SQL hat eine dreiwertige Logik, die nicht nur true und false kennt, sondern auch einen dritten Wert unknown. Diesen Wert liefern Vergleichsoperationen zurück, wenn mindestens eines ihrer Argumente null ist. Beispielsweise wertet SQL das Prädikat (PersNr=...) immer zu unknown aus, wenn die PersNr des betreffenden Tupels den Wert null hat. Logische Ausdrücke werden nach den folgenden Tabellen berechnet:

49 not true false unknown and true unknown false or true unknown false

50 Diese Berechnungsvorschriften sind recht intuitiv. Unknown or true wird z.B. zu true - die Disjunktion ist mit dem true-Wert des rechten Arguments immer erfüllt, unabhängig von der Belegung des linken Arguments. Analog ist unknown and false automatisch false - keine Belegung des linken Arguments könnte die Konjunktion mehr erfüllen. 4. In einer where-Bedingung werden nur Tupel weitergereicht, für die die Bedingung true ist. Insbesondere werden Tupel, für die die Bedingung zu unknown auswertet, nicht ins Ergebnis aufgenommen. 5. Bei einer Gruppierung wird null als ein eigenständiger Wert aufgefasst und in eine eigene Gruppe eingeordnet. Note count(*) 1.0 25 1.3 94 null 248

51 SELECT * FROM prüfen WHERE Note IS NULL
Test auf Nullwert Anfrage: bisher unbenotete Prüfungsleistungen SELECT * FROM prüfen WHERE Note IS NULL Professoren mit eigenem Büro SELECT * FROM Professoren WHERE Raum IS NOT NULL Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen

52 Spezielle Sprachkonstrukte ("syntactic sugar")
select * from Studenten where Semester > = 1 and Semester < = 6; select * from Studenten where Semester between 1 and 6; select * from Studenten where Semester in (2,4,6);

53 Das case-Konstrukt select MatrNr, ( case when Note >= 5.5 then ´sehr gut´ when Note >= 5.0 then ´gut´ when Note >= 4.5 then ´befriedigend´ when Note >= 4.0 then ´ausreichend´ else ´nicht bestanden´end) from prüfen; Die erste qualifizierende when-Klausel wird ausgeführt

54 Vergleiche mit like Platzhalter "%" ; "_" bei Vergleichen mit like "%" steht für beliebig viele (auch gar kein) Zeichen "_" steht für genau ein Zeichen Vorsicht: Bei Vergleichen mit = werden Platzhalter als normale Zeichen interpretiert! select * from Studenten where Name like ´T%eophrastos´; select distinct Name from Vorlesungen v, hören h, Studenten s where s.MatrNr = h.MatrNr and h.VorlNr = v.VorlNr and v.Titel like ´%thik%´;

55 Behandlung spezieller Datentypen
Zu Strings gibt es meist eine Reihe Zusatzfunktionen in den Datenbanken Zu erwarten ist einfache Stringmanipulation: Konkatenation, Suchen, Ersetzen; oft reguläre Ausdrücke und zunehmend Anwendungen aus NLP und Suchmaschinentechnologie, wie Synonyme, Ranking, Topic Analysis, … Die sind aber bislang noch nicht vereinheitlicht und werden daher hier nicht behandelt Weiterhin gibt es oft Methoden um komplexe Datentypen, wie Zeit, Ort, Bilder, Musik, etc. zu verarbeiten Das ist aber auch nicht standardisiert, wird hier also nicht behandelt Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen

56 Joins in SQL-92 cross join: Kreuzprodukt select * from R1, R2; natural join: natürlicher Join Join oder inner join: Theta-Join left, right oder full outer join: äußerer Join union join: Vereinigungs-Join (wird hier nicht vorgestellt)

57 Inner Join Anfrage: welcher Professor bietet welche Vorlesungen an?
SELECT p.Name, v.Name FROM Professoren p JOIN Vorlesungen v ON p.PersNr = v.gelesenVon ; FROM Professoren p, Vorlesungen v WHERE p.PersNr = v.gelesenVon ; Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen

58 Natural Join Anfrage: Welcher Student hört welche Vorlesung?
SELECT Studenten.Name, Vorlesungen.Name FROM Studenten NATURAL JOIN hören NATURAL JOIN Vorlesungen ; SELECT s.Name, v.Name FROM Studenten s, hören h, Vorlesungen v WHERE s.MatrNr = h.MatrNr AND h.VorlNr = v.vorlNr ; Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen

59 Cross Join Anfrage: alle Paare "Professor – Student" :
SELECT Professoren.Name, Studenten.Name FROM Professoren CROSS JOIN Studenten ; SELECT p.Name, s.Name FROM Professoren p, Studenten s ; Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen

60 Outer Joins: Left Outer Join
SELECT p.PersNr, p.Name, f.PersNr, f.Note, f.MatrNr, s.MatrNr, s.Name FROM Professoren p LEFT OUTER JOIN ( prüfen f LEFT OUTER JOIN Studenten s ON f.MatrNr = s.MatrNr ) ON p.PersNr = f.PersNr ; p.PersNr p.Name f.PersNr f.Note f.MatrNr s.MatrNr s.Name 2126 Russel 1 28106 Carnap 2125 Sokrates 2 25403 Jonas 2137 Kant 27550 Schopenhauer 2136 Curie Ø Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen

61 Outer Joins: Right Outer Join
SELECT p.PersNr, p.Name, f.PersNr, f.Note, f.MatrNr, s.MatrNr, s.Name FROM Professoren p RIGHT OUTER JOIN (prüfen f RIGHT OUTER JOIN Studenten s ON f.MatrNr = p.MatrNr) ON p.PersNr = f.PersNr ; p.PersNr p.Name f.PersNr f.Note f.MatrNr s.MatrNr s.Name 2126 Russel 1 28106 Carnap 2125 Sokrates 2 25403 Jonas 2137 Kant 27550 Schopenhauer Ø 26120 Fichte Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen

62 Outer Joins: Full Outer Join
SELECT p.PersNr, p.Name, f.PersNr, f.Note, f.MatrNr, s.MatrNr, s.Name FROM Professoren p FULL OUTER JOIN (prüfen f FULL OUTER JOIN Studenten s ON f.MatrNr = s.MatrNr) ON p.PersNr = f.PersNr ; p.PersNr p.Name f.PersNr f.Note f.MatrNr s.MatrNr s.Name 2126 Russel 1 28106 Carnap 2125 Sokrates 2 25403 Jonas 2137 Kant 27550 Schopenhauer Ø 26120 Fichte 2136 Curie Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen

63 Outer Joins: Oracle-Syntax
Anfrage: welche Studenten hören welche Vorlesungen SELECT * FROM Studenten LEFT OUTER JOIN hören USING (MatrNr) FROM Studenten s, hören h WHERE s.MatrNr = h.MatrNr (+) Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen

64 Äußere Joins select p.PersNr, p.Name, f.PersNr, f.Note, f.MatrNr, s.MatrNr, s.Name from Professoren p left outer join (prüfen f left outer join Studenten s on f.MatrNr= s.MatrNr) on p.PersNr=f.PersNr; PersNr p.Name f.PersNr f.Note f.MatrNr s.MatrNr s.Name 2126 Russel 1 28106 Carnap 2125 Sokrates 2 25403 Jonas 2137 Kant 27550 Schopen-hauer 2136 Curie -

65 Äußere Joins select p.PersNr, p.Name, f.PersNr, f.Note, f.MatrNr, s.MatrNr, s.Name from Professoren p right outer join (prüfen f right outer join Studenten s on f.MatrNr= s.MatrNr) on p.PersNr=f.PersNr; PersNr p.Name f.PersNr f.Note f.MatrNr s.MatrNr s.Name 2126 Russel 1 28106 Carnap 2125 Sokrates 2 25403 Jonas 2137 Kant 27550 Schopen-hauer - 26120 Fichte

66 Äußere Joins select p.PersNr, p.Name, f.PersNr, f.Note, f.MatrNr, s.MatrNr, s.Name from Professoren p full outer join (prüfen f full outer join Studenten s on f.MatrNr= s.MatrNr) on p.PersNr=f.PersNr;

67 p.PersNr p.Name f.PersNr f.Note f.MatrNr s.MatrNr s.Name 2126 Russel 1 28106 Carnap 2125 Sokrates 2 25403 Jonas 2137 Kant 27550 Schopen-hauer - 26120 Fichte 2136 Curie

68  Rekursion select Vorgänger from voraussetzen, Vorlesungen
where Nachfolger= VorlNr and Titel= `Der Wiener Kreis´

69  Der Wiener Kreis Wissenschaftstheorie Bioethik Erkenntnistheorie
Mäeutik Grundzüge

70  Rekursion select v1.Vorgänger
from voraussetzen v1, voraussetzen v2, Vorlesungen v where v1.Nachfolger= v2.Vorgänger and v2.Nachfolger= v.VorlNr and v.Titel=`Der Wiener Kreis´

71 Vorgänger des „Wiener Kreises“ der Tiefe n
Vorgänger des „Wiener Kreises“ der Tiefe n Wollen wir das wirklich? select v1.Vorgänger from voraussetzen v1 voraussetzen vn_minus_1 voraussetzen vn, Vorlesungen v where v1.Nachfolger= v2.Vorgänger and vn_minus_1.Nachfolger= vn.Vorgänger and vn.Nachfolger = v.VorlNr and v.Titel= `Der Wiener Kreis´

72 Grundproblem: Transitive Hülle
transA,B(R)= {(a,b)  k  IN (1, ..., k  R ( 1.A= 2.B  k-1.A= k.B  1.A= a  k.B= b))}

73  Der Wiener Kreis Wissenschaftstheorie Bioethik Erkenntnistheorie
Mäeutik Grundzüge

74 Die connect by-Klausel (Oracle)
Grundzüge Ethik Erkenntnistheorie Wissenschaftstheorie select Titel from Vorlesungen where VorlNr in (select Vorgänger from voraussetzen connect by Nachfolger= prior Vorgänger start with Nachfolger= (select VorlNr where Titel= `Der Wiener Kreis´));

75 Rekursion in DB2/SQL99: gleiche Anfrage
with TransVorl (Vorg, Nachf) as (select Vorgänger, Nachfolger from voraussetzen union all select t.Vorg, v.Nachfolger from TransVorl t, voraussetzen v where t.Nachf= v.Vorgänger) select Titel from Vorlesungen where VorlNr in (select Vorg from TransVorl where Nachf in (select VorlNr from Vorlesungen where Titel= `Der Wiener Kreis´) )

76 zuerst wird eine temporäre Sicht TransVorl mit der with-Klausel angelegt Diese Sicht TransVorl ist rekursiv definiert, da sie selbst in der Definition vorkommt Aus dieser Sicht werden dann die gewünschten Tupel extrahiert Ergebnis ist natürlich wie gehabt

77 Fazit Rekursion/transitive Hülle
In SQL nur mühsam lösbar Vorhandene Lösungen sind technologieabhängig Die praktisch beste Lösung ist fast immer das Ändern der Datenstruktur oder das Anlegen von Hilfstabellen voraussetzen_rec Vorgänger Nachfolger 5001 5041 5043 5049 5216 5052 5259 5001 5216 5052 5043 5259 5041 Achtung! Solche Datenstrukturen sind oft schwer aktuell zu halten -> Datenintegrität Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen

78 Syntaktische Beschreibung einer Select Anweisung
"Grobsyntax": select_block { { UNION | INTERSECT | EXCEPT } [ALL] select_block ...} [ORDER BY result_column [ASC | DESC] {, result_column [ASC | DESC] …} mit select_block ::= SELECT [ALL | DISTINCT] {column | {expression [AS result_column]}} {, {column | {expression [AS result_column]}} …} FROM table [correlation_var] {, table [correlation_var] …} [WHERE search_condition] [GROUP BY column {, column …} [HAVING search_condition] ] Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen

79 Oracle: Syntaxdiagramme
Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen

80 Sie können nun SQL-Anfragen 
Fazit Sie können nun SQL-Anfragen  Datenbanken, SS 12 Kapitel 2: SQL Anfragen


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