Что такое SQL

Содержание

• Что такое база данных
• Где используется SQL
• Как работает язык SQL
• Как начать работу с SQL
• Как изучить SQL

SQL (Structured Query Language) — это язык структурированных запросов, который позволяет создавать, изменять, удалять и извлекать данные. Он необходим для работы с базами данных (БД). С помощью SQL нельзя разработать полноценное приложение: он дополняет другие языки программирования.

Зачем нужен SQL

Язык SQL стал общепринятым стандартом для работы с реляционными базами, поскольку он:

• позволяет формировать сложные структурированные запросы, код которых можно интерпретировать как обычный английский текст
• поддерживает множество операций, включая выборку данных, добавление новых записей, обновление существующих и их удаление
• относительно прост в изучении и использовании
• поддерживает концепцию транзакций, которая обеспечивает надежность и целостность информации
• позволяет обрабатывать большие наборы данных
• поддерживается большинством систем управления базами данных (СУБД)

Что такое база данных

База данных — это организованное множество данных, которое хранится в СУБД и доступно для взаимодействия с помощью языка запросов SQL. Она состоит из одной или нескольких таблиц, каждая из которых содержит строки и столбцы.

Строки и столбцы формируют основную структуру таблицы. Строка содержит информацию об одном объекте и представляет собой отдельную запись или единицу данных, а столбец содержит однотипные данные и является определенным атрибутом или характеристикой этих данных. Пример: в строке указаны студенты, а в столбце различные атрибуты — имена, возраст и специальность.

Таблицы могут быть связаны ключами. Первичный ключ — это уникальный идентификатор записи в таблице. Внешний ключ в одной таблице ссылается на первичный ключ в другой, создавая связь между двумя таблицами.

В SQL есть механизм, который называется индексом и служит для ускорения процесса поиска данных. Он работает подобно закладке в книге, указывая, где искать определенные данные.

Все это вместе организует схему БД SQL. Ее логическая структура определяет, как данные организованы и взаимосвязаны, и включает в себя определения таблиц, полей, индексов, ключей и связей между таблицами.

Где используется SQL

SQL всегда применяется в сферах, где необходима работа с данными, и является одним из самых важных языков для любого IT-специалиста.

Бизнес и финансы

SQL используется для анализа данных и принятия обоснованных бизнес-решений. Банки и другие финансовые учреждения применяют SQL для обработки и анализа финансовых операций.

Наука и исследования

Исследователи применяют SQL для обработки и анализа данных, полученных в ходе экспериментов (данные о геноме, астрономические наблюдения и многое другое).

Веб-разработка

В программировании разработчики используют SQL для создания учетных записей пользователей и управления ими, хранения и отображения динамического контента на сайте.

Управление базами данных

SQL применяется для создания, управления и оптимизации больших и сложных баз данных.

Анализ данных и машинное обучение

Язык необходим для извлечения, очистки и анализа данных, которые затем используются для создания предсказательных моделей.

Аналитик: кто это, чем занимается, какие бывают направления

На какие направления делится профессия и какие навыки нужно развивать, чтобы стать аналитиком

Точка Зрения от Bang Bang EducationДарья Кичибекова

Как работает SQL

При отправке запроса к БД происходит следующий процесс:

1. Парсинг. Сначала СУБД анализирует запрос: проверяет его синтаксис, наличие всех необходимых объектов (таблицы, столбцы) и прав доступа пользователя.
2. Оптимизация. Затем СУБД оптимизирует запрос: рассматривает различные способы его выполнения и выбирает наиболее эффективный план выполнения.
3. Выполнение. Запрос выполняется в соответствии с выбранным планом. Если запрос не изменяет данные, то они извлекаются из базы и возвращаются пользователю, но если запрос изменяет их (вставляет, обновляет или удаляет), то эти изменения применяются к базе.
4. Возврат результатов. Результаты запроса возвращаются пользователю. Это может быть набор данных или подтверждение успешного выполнения запроса.

Этот процесс обеспечивает эффективное и безопасное выполнение SQL-запросов. Он позволяет SQL обрабатывать большие объемы данных и обеспечивает их надежность и целостность.

Как начать работу с SQL

Установка и настройка среды SQL

1. Выберите СУБД, которую будете использовать. Это может быть PostgreSQL, MySQL или SQLite. Выбор зависит от предпочтений и требований.
2. Установите СУБД. В большинстве случаев инструкция по установке представлена к документации СУБД.
3. Настройте СУБД: создайте базу данных и определите подключение к ней.
4. Установите редактор кода. Чтобы удобно писать SQL-запросы, потребуется текстовый редактор или IDE (интегрированная среда разработки) для более сложных задач. Можно установить Visual Studio Code, DataGrip или Sublime Text.
5. Подключитесь к базе данных по протоколу, который использует СУБД, чтобы исполнять написанные запросы.

Операторы и базовые функции агрегации

• SELECT: извлечение данных из базы данных
• INSERT INTO: вставка новых записей в таблицу
• UPDATE: модификация существующих записей в таблице
• DELETE: удаление существующих записей из таблицы
• CREATE DATABASE: создание новой базы данных
• DROP DATABASE: удаление базы данных
• CREATE TABLE: создание новой таблицы
• DROP TABLE: удаление таблицы
• WHERE: фильтрация записей
• ORDER BY: сортировка записей
• GROUP BY: группировка записей с одинаковыми значениями в определенных полях
• HAVING: фильтрация групп записей
• JOIN: объединение таблиц на основе общего поля
• COUNT: подсчет количества записей
• SUM: получение суммы значений
• AVG: получение среднего значения
• MIN: получение минимального значения
• MAX: получение максимального значения

Написание запроса

Теперь рассмотрим, как создать таблицу, и напишем первые запросы с использованием СУБД SQLite.

Создайте файл students.sql и введите команду sqlite3 database.db, после чего в открывшемся приложении введите .read students.sql и .quit.

-- Создание таблицы студентов, которая содержит возраст абитуриента и средний балл
CREATE TABLE students (
id INT PRIMARY KEY,
age INT,
grade_point_average DECIMAL(1, 1)
);
-- Заполнение этой таблицы данными
INSERT INTO students
VALUES
(18, 5.0),
(17, 4.5),
(19, 3.6),
(18, 4.7),
(17, 3.4),
(16, 4.9);

После добавления в базу данных студентов нужно написать запрос в файл query.sql, который извлечет студентов со средним баллом выше четырех.

SELECT
id,
age,
grade_point_average
FROM
students
WHERE
grade_point_average >= 4;

Исполним этот запрос аналогично созданию базы данных: sqlite3 database.db → .read query.sql и .quit.

PS C:\SQL> sqlite3 database.db
SQLite version 3.45.2 2024-03-12 11:06:23 (UTF-16 console I/O)
Enter ".help" for usage hints.
sqlite> .read query.txt
|18|5
|17|4.5
|18|4.7
|16|4.9
sqlite> .quit
PS C:\SQL>

После выполнения этих шагов у вас будет база данных database с таблицей students, готовая к использованию. Вы можете начать добавлять данные в таблицу с помощью команды INSERT, извлекать их с помощью SELECT, обновлять данные с помощью UPDATE и удалять с помощью DELETE.

Как изучить SQL

Если вы уже обладаете базовыми знаниями об этом языке, регулярно практикуйтесь, чтобы лучше понимать его. Попробуйте делать разные задачи для реальных проектов. Так вы научитесь решать проблемы, с которыми можете столкнуться в будущей работе.

Изучайте теорию, новые функции и возможности SQL, чтобы писать более эффективные и оптимизированные запросы. Общайтесь с сообществом, задавайте вопросы, делитесь знаниями и учитесь у других. И не бойтесь ошибаться: ошибки — это часть процесса обучения, которая дает возможность улучшать свои навыки.