1. SQL – deel 1
Katrien Verbert en Joris Klerkx
katrien.verbert@cs.kuleuven.be
joris.klerkx@cs.kuleuven.be

2. geschiedenis
• SEQUEL (Structured English Query Language)
– voor experimentele gegevensbank "System R" (IBM)
• → SQL (Structured Query Language)
– voor DB2, Oracle, INGRES/SQL, ...
– eerste commerciële versie: Oracle in 1979
2

3. standaardisatie: ANSI - ISO
• SQL1 : 1986
• SQL2 of SQL92 : 1992
– “levels of conformance”: entry – intemediate - full
• SQL99 : 1999
– aanvullingen met o.a. nieuwe data types, object-georiënteerde
concepten en triggers
– levels of conformance: Core SQL:1999 - Enhanced SQL:1999
de meeste implementaties van SQL verschillen in meer
of mindere mate van de standaard
3

4. SQL 2003
• ongeveer zelfde Core als SQL99
• nieuwe object-relationele features (multiset, array types, etc.)
• XML-gerelateerde features (SQL/XML)
• meer functies (sequentiegenerator, merge)
• datawarehousing features
• verfijning van bestaande features
4

5. terminologie
• relationeel model • SQL
– schema – schema
– relatie – tabel
– tupel – rij
– attribuut – kolom
5

6. schema
• bevat
– schema-naam
– eigenaar en
– beschrijving van elementen
• tabellen
• restricties (constraints)
• views
• domeinen
• autorisaties
• …
• creatie van schema: CREATE SCHEMA
CREATE SCHEMA COMPANY
AUTHORIZATION Jsmith ;
6

7. cataloog
• = een verzameling gegevensbankschema's in een “SQL omgeving”
• de cataloog bevat één speciaal schema: INFORMATION_SCHEMA
• integriteitsrestricties kunnen opgelegd worden tussen relaties in cataloog
• schema’s binnen eenzelfde cataloog kunnen elementen delen
7

8. creatie van een tabel
CREATE TABLE [ <schema name >. ] <table name>
( { <column name> <column type> [<aAribute constraint>] }
{<table constraint>} *)
• naam
• voor alle attributen:
– naam + SQL-gegevenstype + restricties
• restricties
8

10. numerieke gegevenstypes en domeinen
• gehele waarden:
– INTEGER - INT
– SMALLINT
• niet gehele waarden:
– FLOAT – REAL
– DOUBLE PRECISION
• geformateerde getallen:
– DECIMAL (i, j) – DEC (i, j) – NUMERIC (i, j) met
i: precisie (= totaal aantal dec.cijfers)
j: schaal (= aantal cijfers na dec. punt)
10

11. karakter strings
• string met vaste lengte:
– CHAR (n) – CHARACTER (n)
• string met variabele lengte:
– VARCHAR(n) – CHAR VARYING (n) – CHARACTER VARYING (n)
• notatie van waarden: tussen apostrofs: ‘abc‘
11

12. gegevenstypes en domeinen in SQL
• bit strings:
– met vaste lengte: BIT (n)
– met variabele lengte: BIT VARYING (n)
– notatie van waarden: B’10101’
• logische waarden
– BOOLEAN
– mogelijke waarden: TRUE FALSE UNKNOWN
12

13. datum en tijd
• DATE
– 10 posities: YYYY-MM-DD
– DATE’2004-02-23’
• TIME
– ten minste 8 posities: HH:MM:SS
– TIME’09:12:47’
• TIMESTAMP
– DATE en TIME en 6 posities voor fracties van seconden:
– TIMESTAMP’2004-02-23 09:12:47 648302’
13

14. in verschillende implementaties
• namen kunnen verschillen
• soms nog meer variaties in types
• voorbeeld:
– http://en.wikipedia.org/wiki/
Comparison_of_relational_database_management_systems
14

15. definitie van type van een attribuut
• ofwel rechtstreeks
• ofwel via definitie van domein
CREATE DOMAIN SSN_TYPE AS CHAR(9) ;
15

16. definiëren van restricties op tabel
• Soorten:
– primaire sleutel: PRIMARY KEY <attrlist>
– alternatieve sleutel: UNIQUE <attrlist>
– verwijssleutel: FOREIGN KEY <attrlist> REFERENCES
<table><attrlist>
• Actie bij schending van referentiële integriteit:
– bij trigger: ON DELETE / ON UPDATE
– actie: SET NULL / CASCADE / SET DEFAULT
16

18. restricties op attribuut
• NOT NULL (automatisch voor primaire sleutels)
• DEFAULT <value>
• CHECK (voorwaarde)
– kan ook samen met domein declaratie
Dnumber INT NOT NULL CHECK (Dnumber > 0 AND Dnumber <
21);
18

19. specificeren van restricties
• twee mogelijkheden
– onmiddellijk bij tabel of attribuut
– met sleutelwoord ‘CONSTRAINT’ en het geven van een naam
• geeft de mogelijkheid om de restrictie later gemakkelijk aan te passen, weg
te laten,….
19

21. weglaten van tabel / schema
• Drop behaviour voor schema:
– CASCADE:
• schema + alle tabellen erin weglaten
– RESTRICT:
• schema enkel weglaten als het leeg is
• Drop behaviour voor tabel:
– CASCADE:
• alle restricties en views die aan de tabel refereren worden mee weggelaten
– RESTRICT:
• tabel enkel weglaten als er geen restricties of views naar verwijzen
DROP SCHEMA <name> <drop behaviour>
DROP TABLE <name> <drop behaviour>
21

22. wijzigen van tabel
ALTER TABLE <name>
{ ADD <column name> <column type>
| DROP <column name> <drop behaviour>
| ALTER <column name> <default opVon>
| ADD CONSTRAINT <constraint definiVon>
| DROP CONSTRAINT <constraint name> <drop
behaviour> }
– <drop behaviour> =
• CASCADE | RESTRICT
– <default option> =
• DROP DEFAULT | SET DEFAULT <value>
22

23. ALTER TABLE COMPANY.EMPLOYEE
ADD COLUMN Job VARCHAR(12) ;
ALTER TABLE COMPANY.EMPLOYEE
DROP COLUMN Address CASCADE ;
ALTER TABLE COMPANY.DEPARTMENT
ALTER COLUMN Mgr_ssn DROP DEFAULT ;
ALTER TABLE COMPANY.DEPARTMENT
ALTER COLUMN Mgr_ssn SET DEFAULT ‘33445555’ ;
ALTER TABLE COMPANY.EMPLOYEE
DROP CONSTRAINT EMPSUPERFK CASCADE ;
23

24. opvragingen (queries) in SQL
• Basisvorm van een vraag (query):
SELECT <aAributen lijst>
FROM <tabellen lijst>
WHERE <condiVes> ;
• vgl. met relationele algebra:
– SELECT projectie
– FROM carthesisch product
– WHERE selectie
24

25. voorbeeld
• Q_0: geef de geboortedatum en het adres van
werknemer John B. Smith
SELECT Bdate, Address
FROM EMPLOYEE
WHERE Fname='John' AND Minit='B' AND Lname='Smith’ ;
Bdate Address
---------- ------------------------
1965-01-09 731 Fondren, Houston, TX
In relaVonele algebra:
πBdate,Address (σ Fname = 'John' AND Minit = ‘John’ AND Lname =
‘Smith’ (EMPLOYEE) )

26. • Q1B: geef naam en adres van alle werknemers die voor
het "research" departement werken
SELECT E.Fname, E.Lname, E.Address
FROM EMPLOYEE E, DEPARTMENT D
WHERE D.Dname = 'Research' AND D.Dnumber = E.Dno ;
• vergelijk met uitdrukking in tupel relationele calculus
{ t.Fname, t.Lname, t.Address | EMPLOYEE(t)
AND (∃d) (DEPARTMENT(d)
AND d.Dname = 'Research’
AND d.Number = t.Dno) }
26

27. geef namen van projecten die gecontroleerd worden door
departement 5
select ?
from ?
where ?
27

28. SELECT pname FROM project WHERE dnum=5;
geef social security numbers van werknemers die werken aan
projecten die gecontroleerd worden door departement 5
select ?
from ?
where ?
28

29. SELECT pname, essn FROM project, works_on
WHERE dnum=5 and pno=pnumber;
geef voornaam en familienaam van werknemers die werken aan
projecten die gecontroleerd worden door departement 5
select ?
from ?
where ?
29

30. SELECT pname
FROM project
WHERE dnum=5;
SELECT pname, essn
FROM project, works_on
WHERE dnum=5 and pno=pnumber;
SELECT pname, fname, lname
FROM project, works_on, employee
WHERE dnum=5 and pno=pnumber and essn=ssn;
30

31. voorbeeld
• geef voor elk project dat als locatie Stafford heeft, het
projectnummer, nummer van het departement dat het leidt, en de
familienaam, adres en geboortedatum van de manager van dat
departement
SELECT Pnumber, Dnum, Lname, Address, Bdate
FROM PROJECT, DEPARTMENT, EMPLOYEE
WHERE Dnum = Dnumber AND Mgr_ssn = Ssn
AND PlocaVon = 'Stafford’ ;
Pnumber Dnum Lname Address
Bdate
------- ----
resultaat: ------- -----------------------
----------
10 4 Wallace 291 Berry, Bellaire, TX
1941-06-20
30 4 Wallace 291 Berry, Bellaire, TX
1941-06-20

32. dubbelzinnige attribuutnamen
• Tot nog toe: steeds duidelijk bij welke relatie een
attribuut behoorde
• Wat indien dit niet het geval is?
vb. attributen Name en Dnumber (i.p.v. Dno) in EMPLOYEE en
DEPARTMENT tabel
• Oplossing: attribuutnaam = <tabel>.<attribuut>
SELECT Fname, EMPLOYEE.Name, Address
FROM EMPLOYEE, DEPARTMENT
WHERE DEPARTMENT.Name = 'Research'
AND DEPARTMENT.Dnumber = EMPLOYEE.Dnumber ;

33. aliasen
• voorbeeld:
– geef voor elke werknemer de voor- en familienaam en de
familienaam van zijn/haar supervisor
– 2 verwijzingen naar EMPLOYEE: een voor werknemer zelf, een
voor supervisor
• hoe van elkaar onderscheiden?
• "aliases": de verwijzingen krijgen aparte namen
SELECT E.Fname, E.Lname, S.Fname, S.Lname
FROM EMPLOYEE AS E, EMPLOYEE AS S
WHERE E.Super_ssn = S.Ssn ;
33

34. aliasen
– Q 8: for each employee, retrieve the employee’s first and last
name and the last name of his or her immediate supervisor
SELECT E.Fname, E.Lname, S.Fname, S.Lname
FROM EMPLOYEE AS E, EMPLOYEE AS S
WHERE E.Super_ssn = S.Ssn ;
SELECT E.Fname, E.Lname, S.Fname, S.Lname
FROM EMPLOYEE E S
WHERE E.Super_ssn = S.Ssn ;
– Definitie: - onmiddellijk na de naam van de relatie
- na sleutelwoord AS
34

35. weglaten van WHERE en van attributenlijst
• WHERE kan weggelaten worden: geen selectie
SELECT Ssn
FROM EMPLOYEE ;
SELECT Ssn, Dname
FROM EMPLOYEE, DEPARTMENT ;
carthesisch product
35

36. weglaten van WHERE en van attributenlijst
• Alle attributen selecteren (met *) : geen projectie
SELECT *
FROM EMPLOYEE
WHERE Dno = 5 ;
SELECT *
FROM EMPLOYEE, DEPARTMENT
WHERE Dname = 'Research' AND Dno = Dnumber ;
SELECT *
FROM EMPLOYEE, DEPARTMENT ;
36

37. Verschil tussen tabellen en relaties
• een relatie uit het relationeel model is een verzameling
tupels en bevat dus geen dubbels
• SQL elimineert niet automatisch dubbels
37

38. SELECT Salary • Vermijden van dubbels:
FROM EMPLOYEE ;
SELECT DISTINCT
equivalent met
SELECT ALL Salary SELECT DISTINCT Salary
FROM EMPLOYEE ;
FROM EMPLOYEE ;
Salary Salary
------ ------
30000 30000
40000 40000
25000 25000
43000 43000
38000 38000
25000 55000
25000
55000
38

39. Verzameling-bewerkingen in SQL
– UNION, INTERSECT, EXCEPT (= verschil)
– relaties moeten vergelijkbaar zijn
• zelfde attribuuttypes in zelfde volgorde
– dubbels worden automatisch verwijderd
– vb: Q 4:
• geef alle projecten waarbij Smith betrokken is als manager van het
controlerend departement of waaraan hij meewerkt
(SELECT DISTINCT Pnumber
FROM PROJECT, DEPARTMENT, EMPLOYEE
WHERE Dnum = Dnumber AND Mgr_ssn = Ssn AND Lname = 'Smith')
UNION
(SELECT DISTINCT Pnumber
FROM PROJECT, WORKS_ON, EMPLOYEE
WHERE Pno = Pnumber AND Essn = Ssn AND Lname = 'Smith') ;

40. operaties die slaan op multisets
• sleutelwoord ALL na de operator:
– UNION ALL
– EXCEPT ALL
– INTERSECT ALL
R A S A T A V A W A
a1 a1 a1 a2 a1
a2 a2 a1 a3 a2
a2 a4 a2
a3 a5 a2
a2 T ← R UNION ALL S
a3
a4 V ← R EXCEPT ALL S
a5
W ← R INTERSECT ALL S

41. string- en rekenkundige operatoren
• Test string op patroon: LIKE
– _ : één willekeurig teken
– % : willekeurige rij tekens
Q12: Geef de naam van alle werknemers die in Houston, Texas wonen
SELECT Fname,Lname
FROM EMPLOYEE
WHERE Address LIKE '%Houston,TX%’ ;
Q12A: Geef de naam van alle werknemers die in de jaren 1950
geboren zijn
SELECT Fname,Lname
FROM EMPLOYEE
WHERE Bdate LIKE '_ _5_ _ _ _ _ _ _’ ;

42. rekenkundige operatoren: +, -, *, /
• kunnen gebruikt worden op numerieke waarden
• Q13: Geef het salaris van elke werknemer die werkt
aan project ‘ProductX’, verhoogd met 10 %
SELECT Fname, Lname, 1.1 * Salary AS Increased_sal
FROM EMPLOYEE, WORKS_ON, PROJECT
WHERE Ssn = Essn AND Pno = Pnumber
AND Pname = 'ProductX’ ;
42

43. andere operatoren
• strings
– concatenatie ||
• datum, tijd, tijdsstempel:
– verhogen of verlagen met een interval
– verschil tussen data, tijden: → een interval
• BETWEEN:
– Q14: Geef alle werknemers van departement 5 met een
salaris tussen 30 000 en 40 000 EUR
SELECT *
FROM EMPLOYEE
WHERE (Salary BETWEEN 30 000 AND 40 000) AND Dno = 5 ;
de salaris-voorwaarde is equivalent met
((Salary >= 30 000) AND (Salary <= 40 000)) 43

44. ordenen van query resultaten
• ORDER BY <attributen> [ ASC | DESC ]
– Q 15: Geef een lijst van de namen van de werknemers en de namen van de
projecten waarop zij werken, per departement, en in elk departement
alfabetisch geordend volgens familienaam, voornaam
SELECT Dname, Fname, Lname, Pname
FROM DEPARTMENT, EMPLOYEE, WORKS_ON, PROJECT
WHERE Dnumber = Dno AND Ssn = Essn
AND Pno = Pnumber
ORDER BY Dname, Lname, Fname ;
• default ordening is stijgend (ASC)
• dalende orde (DESC) moet steeds expliciet vermeld worden:
ORDER BY Dname DESC, Lname ASC, Fname ASC

45. null en 3-waardige logica
• 3 mogelijkheden:
– waarde is niet gekend
– waarde is onbeschikbaar of niet vrij gegeven
– attribuut is niet van toepassing
• elke null waarde wordt als verschillend aanzien
• ⇒ SQL gebruikt 3-waardige logica:
– TRUE FALSE UNKNOWN
45

46. • nagaan of een waarde null is:
– IS NULL
– IS NOT NULL
• Q 18 : retrieve the names of all employees who have no
supervisors
SELECT Fname, Lname
FROM EMPLOYEE
WHERE Super_ssn IS NULL ;
46

47. geneste queries
• geneste queries
– sommige queries vereisen ophalen van bestaande waarden en
het gebruik ervan in voorwaarden;
– dat kan dikwijls op eenvoudige wijze geformuleerd worden met
geneste queries.
• IN operator in conditie :
– test of tupel ∈ verzameling
– verzameling kan zelf door SQL-query bekomen zijn
• → geneste queries
47

48. voorbeeld
– Q 4A: geef alle projecten waarbij Smith betrokken is als
manager van het controlerend departement of waaraan hij
meewerkt
SELECT DISTINCT Pnumber
FROM PROJECT
WHERE Pnumber IN
(SELECT Pnumber
FROM PROJECT, DEPARTMENT, EMPLOYEE
WHERE Dnum = Dnumber AND Mgr_ssn = Ssn
AND Lname = 'Smith')
OR
Pnumber IN
(SELECT Pno
FROM WORKS_ON, EMPLOYEE
WHERE Essn = Ssn AND Lname = 'Smith') ;
48

49. IN operator met tupel i.p.v.
enkelvoudige waarde
• tupel moet vergelijkbaar zijn met een element van de
verzameling
• vb:
– selecteer de ssn’s van alle werknemers die met dezelfde
combinatie (project, aantal uren) werken op om het even welk
project waarop de werknemer ssn = ‘123456789’ werkt
SELECT DISTINCT Essn
FROM WORKS_ON
WHERE (Pno, Hours) IN (SELECT Pno, Hours
FROM WORKS_ON
WHERE Ssn = '123456789') ;
49

50. • geef de naam van elke werknemer die een persoon ten
laste heeft met dezelfde voornaam en hetzelfde
geslacht als de werknemer
SELECT E.Fname, E.Lname
FROM EMPLOYEE AS E
WHERE E.Ssn IN (SELECT ESSN
FROM DEPENDENT AS D
WHERE D.Essn AND E.Sex = D.Sex
AND E.Fname = D.Dependent_name) ;
Kan dit ook zonder geneste query?
SELECT E.Fname, E.Lname
FROM EMPLOYEE AS E , DEPENDENT AS D
WHERE E.Ssn = D.Essn AND E.Sex = D.Sex
AND E.Fname = D.Dependent_name ;

51. andere vergelijkingsoperatoren
• >, >=, <, <=, <>
• combinatie met ANY (of SOME)
– v > ANY s : er bestaat een element e van s waarvoor v > e
– = ANY is equivalent met IN
• combinatie met ALL
– v > ALL s : voor alle elementen e van s geldt v >e
51

52. voorbeeld
• bepaal de namen van alle werknemers waarvan het
salaris groter is dan de salarissen van alle werknemers
van departement 5
SELECT Lname, Fname
FROM EMPLOYEE
WHERE Salary > ALL (SELECT Salary
FROM EMPLOYEE
WHERE Dno = 5) ;
52

53. oplossen van dubbelzinnigheid in
geneste queries
• verscheidene niveaus van innesteling zijn mogelijk
• indien attributen met dezelfde naam voorkomen in
buitenste en binnenste query:
– een referentie verwijst dan naar de binnenste geneste query
– om naar een andere relatie te verwijzen moet de attribuutnaam
gekwalificeerd worden
SELECT E.Fname, E.Lname
FROM EMPLOYEE AS E
WHERE E.Ssn IN ( SELECT Essn
FROM DEPENDENT
WHERE Sex = E.Sex
AND E.Fname = Dependent_name) ;
53

54. VRAGEN?
Katrien.verbert@cs.kuleuven.be
54