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

На нашем курсе «Аналитик данных» можно не только изучить SQL, но и освоить новую профессию. Программа составлена ведущими экспертами и соответствует требованиям вакансий.

На седьмой неделе обучения вы изучите основы SQL и баз данных:

• Основные команды SQL: SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE
• Условия и операции сравнения в SQL
• Функции агрегации: SUM, COUNT, AVG, MAX, MIN
• Многотабличные операторы: GROUP BY, JOIN и UNION
• Подзапросы и индексы
• Реляционные базы данных: PostgreSQL, MySQL
• Проектирование, создание, импорт и экспорт баз данных
• Функции оконного анализа для агрегации данных по группам

По итогам этого модуля вы научитесь анализировать данные о клиентах и заказах в базе данных, а также для системы управления задачами.

Аналитик данных: как мы работали над программой

Как устроено обучение и какие навыки дает

Точка Зрения от Bang Bang EducationАнна Ибрагимова

Если вы уже обладаете базовыми знаниями об этом языке, регулярно практикуйтесь, чтобы лучше понимаеть его. Попробуйте делать разные задачи в реальных проектах. Так вы научитесь решать проблемы, с которыми можно 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.