Lenguaje SQL 92

Lenguaje SQL
n Lenguaje de definición de datos (DDL)
n Consultas: estructura básica
n Operaciones de conjuntos
n Funciones agregadas
n Valores nulos
n Subconsultas anidadas
n Relaciones derivadas
n Vistas
n Modificaciones de Bases de Datos
n Relaciones unidas (joined)
n SQL embebido, ODBC y JDBC
Manejadores de bases de datos
Esquema utilizado en los ejemplos
sucursal
cuenta
depositante
cliente
nombre-sucursal
numero-cuenta
nombre-cliente
nombre-cliente
ciudad-sucursal
nombre-sucursal
numero-cuenta
calle-cliente
activos
saldo
ciudad-cliente
prestamo
prestatario
numero-prestamo
nombre-cliente
nombre-sucursal
numero-prestamo
cantidad
Manejadores de Bases de datos
Lenguaje de definición de datos (DDL)
Permite la especificación de un conjunto de relaciones y
además de información sobre cada una de las relaciones,
incluyendo:
n El esquema de cada relación.
n El dominio de los datos asociados a cada atributo.
n Restricciones de integridad.
n El conjunto de índices que se debe mantener para
cada relación.
n Información de seguridad y autorización para cada
relación.
n La estructura de almacenamiento físico de cada
relación en disco.
Manejadores de Bases de datos
Tipos de dominio en SQL
n char(n). Cadena de caracteres de longitud fija n indicada por el usuario.
n varchar(n). Cadena de caracteres de longitud variable, con una longitud
máxima n indicada por el usuario.
n int. Entero (un subconjunto finito de enteros dependiente de la máquina).
n smallint. Entero corto (un subconjunto del dominio entero cuyo tamaño es
dependiente de la máquina).
n numeric(p,d). Número en formato de punto fijo, con una precisión
indicada por el usuario de p digitos, con n digitos a la derecha del punto
decimal.
n real, double precision. Numeros en formato de punto flotante y punto
flotante de doble precisión, con precisión dependiente de la máquina.
n float(n). Númeor en punto flotante, conuna precisión indicada por el
usuario de al menos n digitos.
n En todos los tipos de dominios se permiten valores nulos. Si un atributose
declara not null, se prohiben los valores nulos para ese atributo.
n La construcción create domain de SQL-92 permite crear dominios
definidos por el usuario:
create domain nombre-persona char(20) not null
Manejadores de Bases
4
Tipos de Fecha/Hora en SQL (Cont.)
n date. Fechas, conteniendo un año (4 dígitos) , mes y día.
H P.e. date ‘2007-6-1’
n time. Horas, minutos y segundos.
H P.e. time ’09:00:30’
time ’09:00:30.75’
n timestamp: Fecha y hora.
H P.e. timestamp ‘2007-6-1 09:00:30.75’
n Interval: periodo de tiempo
H P.e. Interval ‘1’ día
H Restar un valor date/time/timestamp de otro nos da un valor de tipo intervalo
H Valores de tipo intervalo se pueden sumar a valores date/time/timestamp
n Podemos extraer valores de campos de date/time/timestamp
H P.e. extract (year from r.fechainicio)
n Podemos transformar tipos cadena de caracteres a
date/time/timestamp
H P.e. cast <expresion-tipo-string> as date
Manejadores de Bases de datos
5
Comando Create Table
n Una relación SQL se define mediante el comando
create table:
create table r (A1 D1 RI1, A2 D2 RI2, ..., An Dn RIn,
(restriccion-integridad1),
...,
(restriccion-integridadk))
H r es el nombre de la relación
H cada Ai es un nombre de atributo en el esquema de la
relación r
H Di es el tipo de datos de los valores del dominio del
atributo Ai
n Ejemplo:
Manejadores de Bases
create table sucursal
(nombre-sucursal
ciudad-sucursal
activos
char(15) not null,
char(30),
integer)
6
Restricciones de integridad en Create Table
n
not null
n
primary key (A1, ..., A n)
n
check (P), donde P es un predicado
n
foreign key (A1, ..., A n) references r (B1, ..., B n)
Ejemplo: Declarar nombre-sucursal como la clave
primaria de sucursal y asegurar que el valor de activos no
es negativo.
create table sucursal
(nombre-sucursal
char(15),
ciudad-sucursal
char(30)
activos
integer,
primary key (nombre-sucursal),
check (activos >= 0))
Manejadores de Bases
7
Comandos Drop y Alter Table
n El comando drop table borra toda la información referente a
la relación eliminada de la base de datos.
n El comando alter table se utiliza para añadir atributos a una
relación existente.
alter table r add A D
donde A es el nombre del atributo a añadir a la relación r y
D es el dominio de A.
H A todas las tuplas de la relación se les asigna null como valor
del nuevo atributo.
n El comando alter table también se puede utilizar para
eliminar atributos de una relación
alter table r drop A
donde A es el nombre de un atributo de la relación r
H Algunos SGBD no soportan la eliminación de atributos
Manejadores de Bases
8
Integridad referencial
n Asegura que un valor que aparece en una relación para un
conjunto de atributos determinado también aparece en un conjunto
de atributos de otra relación.
H Ejemplo: Si “Centro” es un nombre de sucursal que aparece en una de
las tuplas de la relación cuentas, entonces existe una tupla en la
relación sucursales para la sucursal “Centro”.
n Definición formal
H Dadas las relaciones r1(R1) y r2(R2) con claves primarias K1 y K2
respectivamente.
H El subconjunto α de R2 es una clave foránea referenciando K1 en la
relación r1, si para cada t2 en r2 debe haber una tupla t1 en r1 tal que
t1[K1] = t2[α].
H Las restricciones de integridad referencial también se denominan
dependencias de subconjunto ya que se pueden expresar como
∏α (r2) ⊆ ∏K1 (r1)
Manejadores de Bases
9
Integridad referencial en el modelo E-A
n Consideremos el conjunto asociación R entre los conjuntos entidad E1 y
E2. El esquema relacional de R incluye las claves primarias K1 de E1 y
K2 de E2.
Entonces K1 y K2 son claves foráneas sobre los esquemas relacionales
de E1 y E2 respectivamente.
E1
R
E2
n Las asociaciones 1:N se pueden resolver mediante restricciones de
integridad, en vez de mediante una nueva asociación
n Los jerarquías de especialización/generalización también dan lugar a
restricciones de integridad referencial.
n Los conjuntos entidad débiles también dan lugar a restricciones de
integridad referencial.
H El esquema de relación de un conjunto entidad débil debe incluir los
atributos que forman la clave primaria del conjunto entidad del que depende
Manejadores de Bases
10
Comprobación de integridad referencial
durante una modificación
n Se deben realizar las siguientes comprobaciones con el fin de
preservar la siguiente restricción de integridad referencial:
∏α (r2) ⊆ ∏K (r1)
n Insertar. Si una tupla t2 se inserta en r2, el sistema se debe
asegurar de que hay una tupla t1 en r1 tal que t1[K] = t2[α]. Es
decir
t2 [α] ∈ ∏K (r1)
n Eliminar. Si se elimina una tupla t1 de r1, el sistema debe
hallar el conjunto de tuplas de r2 que referencian t1:
σα = t1[K] (r2)
Si el conjunto no es vacío
H o bien se rechaza el comando como un error,
H o bien se deben eliminar las tuplas que referencian a t1
(se permiten eliminaciones en cascada)
Manejadores de Bases d
11
Modificaciones de la base de datos (Cont.)
n Actualizaciones. Hay dos casos:
H Si se actualiza una tupla t2 en la relación r2 y la actualización modifica los valores
de la clave foránea α,entonces se debe hacer un test similar al caso de inserción:
4
Si t2’ denota el nuevo valor de la tupla t2, el sistema se debe asegurar de que
t2’[α] ∈ ∏K(r1)
H Si se actualiza una tupla t1 en r1, y la actualización modifica el valor de la clave
primaria (K), entonces se debe realizar un test similar a la del caso de eliminación:
1. El sistema debe calcular
σα = t1[K] (r2)
utilizando el valor anterior de t1 (el valor antes de hacer la actualización).
2. Si el conjunto no es vacío
1. la actualización se puede rechazar como un error, o
2. La actualización se puede hacer en cascada sobre las tuplas del conjunto,
o
3. Las tuplas del conjunto se pueden eliminar.
Bases de datos
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Consultas: Estructura básica
n SQL está basado en operaciones sobre relaciones y sobre
conjuntos con algunas modificaciones y mejoras
n Una consulta típica en SQL tiene la siguiente forma:
select A1, A2, ..., An
from r1, r2, ..., rm
where P
H Ais repesentan atributos
H ris representan relaciones
H P es un predicado.
n Esta consulta es equivalente a la expresión de álgebra
relacional:
∏A1, A2, ..., An(σP (r1 x r2 x ... x rm))
n El resultado de una consulta SQL es una relación.
Bases de datos
13
La cláusula select
n La cláusula select lista los atributos que queremos en el
resultado de la consulta
H Corresponde a la operación de proyección del álgebra de relaciones
n P.e. encontrar los nombres de todas las sucursales de la relación
prestamo
select nombre-sucursal
from prestamo
n En la sintaxis del álgebra relacional “pura”, la consulta sería:
∏nombre-sucursal(prestamo)
Bases de datos
14
La clausula select (Cont.)
n SQL permite duplicados tanto en relaciones (tablas) como en los
resultados de las consultas.
n Para forzar la eliminación de duplicados en los resultados
utilizamos distinct después de select.
n Encontrar los nombres de todas las sucursales en la relación
prestamo eliminando duplicados
select distinct nombre-sucursal
from prestamo
n La palabra reservada all indica que no se eliminen los
duplicados (comportamiento por defecto).
select all nombre-sucursal
from prestamo
Bases de datos
15
La clausula select (Cont.)
n Un asterisco en la clausula select indica “todos los atributos”
select *
from prestamo
n La clausula select puede contener expresiones aritméticas con
las operaciones +, –, ∗, y /, y operar sobre constantes o atributos
de tuplas.
n La consulta:
select numero-prestamo, nombre-sucursal, cantidad ∗ 100
from prestamo
devolverá una relación igual a la relación prestamo, excepto que
el atributo cantidad estará multiplicado por 100.
Bases de datos
16
La clausula where
n La clausula where especifica condiciones que debe satisfacer el
resultado
H Corresponden al predicado de selección del álgebra relacional.
n Encontrar todos los números de préstamo hechso en la sucursal
de Centro con cantidades prestadas mayores de 1200 pesos.
select numero-prestamo
from prestamo
where nombre-sucursal = ‘Centro’ and cantidad > 1200
n Los resultados lógicos se pueden combinar con las conectivas
lógicas and, or y not.
n Las comparaciones se pueden aplicar al resultado de
expresiones aritméticas.
Bases de datos
17
La clausula where (Cont.)
n SQL incluye un operador de comparación between
n P.e. Encontrar los números de prétamo de aquellos préstamos
cuya cantidad esté entre 90,000 y 100,000 pesos (es decir,
≥90,000 y ≤100,000)
select numero-prestamo
from prestamo
where cantidad between 90000 and 100000
Bases de datos
18
La clausula from
n La clausula from lista las relaciones involucradas en la consulta
H corresponde al producto cartesiano del álgebra relacional.
n Encontrar el producto cartesiano prestatario x prestamo
select ∗
from prestatario, prestamo
n Encontrar el nombre, número de préstamo y cantidad prestada de
todos los clientes con un préstamo en la sucursal Centro.
select nombre-cliente, prestatario.numero-prestamo, cantidad
from prestatario, prestamo
where prestatario.numero-prestamo = prestamo.numero-prestamo
and nombre-sucursal = ‘Centro’
Bases de datos
19
La operación de renombrado
n SQL permite renombrar relaciones y atributos mediante la cláusula
as :
nombre-antiguo as nombre-nuevo
n Encontrar el nombre, número de préstamo y cantidad prestada de
todos los clientes; renombrar la columna numero-prestamo como
id-prestamo.
select nombre-cliente, prestatario.numero-prestamo as id-prestamo,
cantidad
from prestatario, prestamo
where prestatario.numero-prestamo = prestamo.numero-prestamo
Bases de datos
20
Variables de tupla
n Las variables de tupla se definen en la cláusula from mediante el uso
de la cláusula as.
n Encontrar los nombres de cliente y sus números de préstamo para
todos los clientes que tengan un préstamo en alguna sucursal.
select nombre-cliente, T.numero-prestamo, S.cantidad
from prestatario as T, prestamo as S
where T.numero-prestamo = S.numero-prestamo
n
Encontrar los nombres de todas las oficinas que tienen unos
activos mayores que alguna sucursal de Barcelona.
select distinct T.nombre-sucursal
from sucursal as T, sucursal as S
where T.activos > S.activos and S.ciudad-sucursal = ‘Barcelona’’
Bases de datos
21
Operaciones sobre cadenas de caracteres
n SQL incluye un operador de coincidencia para comparar cadenas de
caracteres. Los patrones se describen usando dos caracteres
especiales:
H porcentaje (%). El % representa cualquier subcadena de caracteres.
H subrayado (_). El _ representa cualquier caractér.
n Encontrar los nombres de los clientes cuya calle incluya la subcadena
“Mayor”.
select nombre-cliente
from cliente
where calle-cliente like ‘%Mayor%’
n Para encontrar “Mayor%”
like ‘Mayor\%’ escape ‘\’
n SQL soporta diversas operaciones sobre cadenas de caracteres, como
H concatenación (utilizando “||”)
H convertir de mayúsculas a minúsculas (y viceversa)
H calcular la longitud, extraer subcadenas, etc.
Bases de datos
22
Ordenar las tuplas obtenidas
n Listar en orden alfabético los nombres de todos los clientes que
tenganun préstamo en la sucursal Centro
select distinct nombre-cliente
from prestatario, prestamo
where prestatario.numero-prestamo =
prestamo.numero-prestamo and
nombre-sucursal = ‘Centro’
order by nombre-cliente
n Podemos especificar desc para orden descendente o asc para
orden ascendente para cada atributo; el orden por defecto es el
ascendente.
H P.e. order by nombre-cliente desc
Bases de datos
23
Operaciones de conjuntos
n Las operaciones de conjuntos unión (union), intersección
(intersect), y diferencia (except) se pueden aplicar sobre
relaciones y equivalen a las operaciones ∪, ∩, − del álgebra de
relaciones.
n Cada una de las operaciones anteriores elimina dupicados
automáticamente; para conservar los duplicados se debe utilizar
union all, intersect all and except all.
Supongamos que una tupla aparece m veces en r y n veces en
s, entonces aparece:
H m + n veces en r union all s
H min(m,n) veces en r intersect all s
H max(0, m – n) veces en r except all s
Bases de datos
24
Operaciones de conjuntos
n Encontrar todos los clientes que tengan un préstamo, una
cuenta o ambas cosas:
(select nombre-cliente from depositante)
union
(select nombre-cliente from prestatario)
n Encontrar todos los clientes que tienen tanto una cuenta como
un préstamo
(select nombre-cliente from depositante)
intersect
(select nombre-cliente from borrower)
n Encontrar todos los clientes que tengan una cuenta pero no un
préstamo.
(select nombre-cliente from depositante)
except
(select nombre-cliente from prestatario)
Bases de datos
25
Funciones agregadas
n Estas funciones operan sobre un conjunto de valores de una
columna de una relación y devuelven un valor
avg: valor medio
min: valor mínimo
max: valor máximo
sum: suma de valores
count: número de valores
Bases de datos
26
Funciones agregadas (Cont.)
n Encontrar el saldo medio de las cuentas de la sucursal Centro.
select avg (saldo)
from cuenta
where nombre-sucursal = ‘Centro’
n Encontrar el número de tuplas de la relación cliente.
select count (*)
from cliente
n Encontrar el número de depositantes del banco.
select count (distinct nombre-cliente)
from depositante
Bases de datos
27
Funciones agregadas – Group By
n Encontrar el número de depositantes de cada sucursal.
select nombre-sucursal, count (distinct nombre-cliente)
from depositante, cuenta
where depositante.numero-cuenta = cuenta.numero-cuenta
group by nombre-sucursal
Nota: Los atributos en la clausula select fuera de las funciones
agregadas deben aparecer en la lista group by
Bases de datos
28
Funciones agregadas – cláusula Having
n Encontrar los nombres de todas las sucursales donde el saldo
medio de las cuentas sea de más de 1,200 pesos.
select nombre-sucursal, avg (saldo)
from cuenta
group by nombre-sucursal
having avg (saldo) > 1200
Bases de datos
29
Valores nulos (null)
n Las tuplas pueden tener valores nulos, indicado por null, para
algunos de sus atributos.
n null significa “valor desconocido” o que ese valor no existe.
n El predicado is null se utiliza para comprobar valores nulos.
H P.e. Encontrar todos los números de préstamo que aparecen en la
relación prestamo con un valor nulo en cantidad.
select numero-prestamo
from prestamo
where cantidad is null
n El resultado de cualquier expresión aritmética en la que
participa null es null
H P.e. 5 + null devuelve null
n Sin embargo, las funciones agregadas simplemente ignoran los
nulos
Bases de datos
30
Valores nulos y lógica tri-valorada
n Cualquier comparación con null devuelve desconocido
H P.e. 5 < null o null <> null
o
null = null
n Lógica tri-valorada utilizando el valor de verdad desconocido:
H OR: (desconocido or true) = true, (desconocido or false) = desconocido
(desconocido or desconocido) = desconocido
H AND: (desconocido and true) = desconocido, (desconocido and false) = false,
(desconocido and desconocido) = desconocido
H NOT: (not desconocido) = desconocido
n Los resultados de los predicados de la cláusula where se tratan como false
si toman el valor desconocido
Bases de datos
31
Valores nulos y agregados
n Total de cantidades de todos los préstamos
select sum (cantidad)
from prestamo
H Esta sentencia ignora las cantidades nulas
H El resultado es nulo si no hay cantidades no nulas
n Todas las funciones agregadas excepto count(*) ignoran las
tuplas con valores nulos en los atributos agregados.
Bases de datos
32
Subconsultas anidadas
n SQL proporciona un mecanismo para anidar subconsultas.
n Una subconsulta es una expresión select-from-where que está
anidada en otra consulta.
n Un uso habitual de las subconsultas es realizar comprobaciones
de pertenencia a un conjunto, comparaciones de conjuntos y de
cardinalidades de conjuntos.
Bases de datos
33
Ejemplo
n Encontrar todos los clientes que tengan tanto una cuenta como
un préstamo en el banco.
select distinct nombre-cliente
from prestatario
where nombre-cliente in (select nombre-cliente
from depositante)
n Encontrar todos los clientes que tienen un préstamo pero no
una cuenta en el banco
select distinct nombre-cliente
from prestatario
where nombre-cliente not in (select nombre-cliente
from depositante)
Bases de datos
34
Ejemplo
n Encontrar todos los clientes que tiene tanto una cuenta como un
préstamo en la sucursal Centro
select distinct nombre-cliente
from prestatario, prestamo
where prestatario.numero-prestamo = prestamo.numero-prestamo
and nombre-sucursal = “Centro”
and (nombre-sucursal, nombre-cliente) in
(select nombre-sucursal, nombre-cliente
from depositante, cuenta
where depositante.numero-cuenta =
cuenta.numero-cuenta)
Bases de datos
35
Comparación de conjuntos
n Encontrar todas las sucursales que tienen unos activos mayores
que alguna sucursal de Madrid.
select distinct T.nombre-sucursal
from sucursal as T, sucursal as S
where T.activos > S.activos and
S.ciudad-sucursal = ‘Veracruz’
n La misma consulta utilizando la cláusula > some
select nombre-sucursal
from sucursal
where activos > some
(select activos
from sucursal
where ciudad-sucursal = ‘Veracruz’)
Bases de datos
36
Definición de la cláusula Some
n F <comp> some r ⇔ ∃ t ∈ r que cumple (F <comp> t)
Donde <comp> puede ser: <, ≤, >, =, ≠
(5< some
(5< some
(5 = some
0
5
6
0
5
0
5
) = true
(leer: 5 < some tupla de la relación)
) = false
) = true
0
(5 ≠ some 5 ) = true (dado que 0 ≠ 5)
(= some) ≡ in
Sin embargo, (≠ some) ≡ not in
Bases de datos
37
Definición de la cláusula All
n F <comp> all r ⇔ ∀ t ∈ r (F <comp> t)
(5< all
(5< all
(5 = all
0
5
6
6
10
4
5
) = false
) = true
) = false
4
(5 ≠ all 6 ) = true (dado que 5 ≠ 4 y 5 ≠ 6)
(≠ all) ≡ not in
Sin embargo, (= all) ≡ in
Bases de datos
38
Consulta de ejemplo
n Encontrar los nombres de todas las sucursales que tengan unos
activos mayores que todas las sucursales de Madrid.
select nombre-sucursal
from sucursales
where activos > all
(select activos
from sucursas
where ciudad-sucursal = ‘Veracruz’)
Bases de datos
39
Comprobación de relaciones vacías
n La construcción exists devuelve el valor true si la subconsulta
argumento no está vacía.
n exists r ⇔ r ≠ Ø
n not exists r ⇔ r = Ø
Bases de datos
40
Consulta de ejemplo
n Encontrar todos los clientes que tengan una cuenta en todas las
sucursales de Madrid.
select distinct S.nombre-cliente
from depositante as S
where not exists (
(select nombre-sucursal
from sucursal
where ciudad-sucursal = ‘Veracruz’)
except
(select R.nombre-sucursal
from depositante as T, cuenta as R
where T.numero-cuenta = R.numero-cuenta and
S.nombre-cliente = T.nombre-cliente))
nNotar que X – Y = Ø ⇔ X ⊆ Y
n
Nota: Esta consulta no se puede escribir con = all y sus variantes
Bases de datos
41
Comprobación de ausencia de tuplas
duplicadas
n La construcción unique comprueba si el resultado de una
subconsulta tiene tuplas duplicadas.
n Encontrar todos los clientes que tienen como mucho una cuenta
en la sucursal Centro.
select T.nombre-cliente
from depositante as T
where unique (
select R.nombre-cliente
from cuenta, depositante as R
where T.nombre-cliente = R.nombre-cliente and
R.numero-cuenta = cuenta.numero-cuenta and
cuenta.nombre-sucursal = ‘Centro’
Bases de datos
42
Consulta de ejemplo
n Encontrart todos los clientes que tengan al menos dos cuentas
en la sucursal de Centro.
select distinct T.nombre-cliente
from depositante T
where not unique (
select R.nombre-cliente
from cuenta, depositante as R
where T.nombre-cliente = R.nombre-cliente
and
R.numero-cuenta = cuenta.numero-cuenta
and
cuenta.nombre-sucursal = ‘Centro’)
Bases de datos
43
Vistas
n Proporcionan un mecanismo para ocultar ciertos datos a ciertos
usuarios. Para crear una vista se usa el comando:
create view v as <consulta>
donde:
H <consulta> es cualquier expresión legal
H El nombre de la vista es v
Bases de datos
44
Ejemplo
n Una vista consistente en las sucursales y sus clientes
create view clientes-sucursal as
(select nombre-sucursal, nombre-cliente
from depositante, cuenta
where depositante.numero-cuenta = cuenta.numero-cuenta)
union
(select nombre-sucursal, nombre-cliente
from prestatario, prestamo
where prestatario.numero-prestamo = prestamo.numero-prestamo)
n Encontrar todos los clientes de la sucursal Centro
select nombre-cliente
from clientes-sucursal
where nombre-sucursal = ‘Centro’
Bases de datos
45
Relaciones derivadas
n Encontrar el saldo medio de las cuentas de aquellas sucursales
donde el saldo medio de las cuentas es mayor de 1200 pesos.
select nombre-sucursal, saldo-medio
from (select nombre-sucursal, avg (saldo)
from cuenta
group by nombre-sucursal)
as resultado (nombre-sucursal, saldo-medio)
where saldo-medio > 1200
No necesitamos utilizar la cláusula having dado que calculamos
una relación temporal (vista) resultado en la cláusula from, y los
atributos de resultado se pueden utilizar directamente en la
cláusula where.
Bases de datos
46
Cláusula With
n La cláusula With definir vistas locales a una consulta, en vez de
globalmente.
n Encontrar todas las cuentas con el saldo máximo
with saldo-maximo (valor) as
select max (saldo)
from cuenta
select numero-cuenta
from cuenta, saldo-maximo
where cuenta.saldo = saldo-maximo.valor
Bases de datos
47
Consultas complejas con la cláusula With
n Encontrar todas las sucursales donde el total de sus cuentas es
mayor que la media del total de cuentas de todas las sucursales.
with total-sucursal (nombre-sucursal, valor) as
select nombre-sucursal, sum (saldo)
from cuenta
group by nombre-sucursal
with media-total-sucursal(valor) as
select avg (valor)
from total-sucursal
select nombre-sucursal
from total-sucursal, media-total-sucursal
where total-sucursal.valor >= media-total-sucursal.valor
Bases de datos
48
Modificación de datos – Borrado
n Borrar todas las cuentas de la sucursal Centro
delete from cuenta
where nombre-sucursal = ‘Centro’
n Borrar todas las cuentas de todas las sucursales de Veracruz.
delete from cuenta
where nombre-sucursal in (select nombre-sucursal
from sucursal
where ciudad-sucursal = ‘Veracruz’)
delete from depositante
where numero-cuenta in
(select numero-cuenta
from sucursal, cuenta
where ciudad-sucursal = ‘Veracruz’
and sucursal.nombre-sucursal = cuenta.nombresucursal)
Bases de datos
49
Ejemplo de borrado
n Borrar todas las cuentas con saldos por debajo de la media del
banco.
delete from cuenta
where saldo < (select avg (saldo)
from cuenta)
H Problema: a medida que borramos tuplas, la media cambia
H Solución utilizada en SQL:
1.
Primero, calcular avg y encontrar todas las tuplas a borrar
2. Segundo, borrar todas las tuplas encontradas antes (sin recalcular
avg ni recomprobar las tuplas)
Bases de datos
50
Modificación de Datos - Inserción
n Añadir una nueva tupla a cuenta
insert into cuenta
values (‘A-9732’, ‘Centro’,1200)
o, como forma alternativa
insert into cuenta (nombre-sucursal, saldo, numero-cuenta)
values (‘Centro’, 1200, ‘A-9732’)
n Añadir una nueva tupla a cuenta con saldo puesto a nulo
insert into cuenta
values (‘A-777’,'Centro', null)
Bases de datos
51
Modificación de datos – Inserción
n Dar como premio a todos los clientes con préstamo en la sucursal
de Centro una nueva cuenta de ahorro con 200 pesos de saldo. El
número de préstamo servirá como númeor de cuenta para la nueva
cuenta de ahorro.
insert into cuenta
select numero-prestamo, nombre-sucursal, 200
from prestamo
where nombre-sucursal = ‘Centro’
insert into depositante
select nombre-cliente, numero-prestamo
from prestamo, prestatario
where nombre-sucursal = ‘Centro’
and prestamo.numero-cuenta = prestatario.numerocuenta
n La sentencia select-from-where se evalúa totalmente antes de
insertar ninguno de sus resultados en la relación (si no, consultas
como
insert into tabla1 select * from tabla1
causarían problemas
Bases de datos
52
Modificación de datos – Actualizaciones
n Incrementar todas las cuentas con más de 10,000 pesos un 6% y
el resto de cuentas un 5%.
H Escribimos dos sentencias update:
update cuentas
set saldo = saldo ∗ 1.06
where saldo > 10000
update cuentas
set saldo = saldo ∗ 1.05
where saldo ≤ 10000
H El orden es importante
H Se puede hacer mejor con la sentencia case
Bases de datos
53
Sentencia Case para actualizaciones
condicionales
n La misma consulta de antes: aumentar los saldos de todas las
cuentas de más de 10,000 pesos un 6% y las demás un 5%.
update cuenta
set saldo = case
when saldo <= 10000 then saldo *1.05
else saldo * 1.06
end
Bases de datos
54
Actualización a través de vistas
n Crear una vista de todos los datos sobre préstamos en la relación
prestamo, ocultando el atributo cantidad
create view prestamo-sucursal as
select nombre-sucursal, numero-prestamo
from prestamo
n Añadir una nueva tupla a prestamo-sucursal
insert into prestamo-sucursal
values (‘Centro’, ‘L-307’)
Esta inserción se debe transformar en la inserción de la tupla
(‘L-307’, ‘Centro’, null)
en la relación prestamo
n En vistas más complejas las actualizaciones pueden ser más difíciles
o imposibles de transformar y no están, por tanto, permitidas.
n La mayoría de implementaciónes SQL sólo permiten actualizaciones
a través de vistas simples (sin agregaciones) definidas sobre una sola
relación.
Bases de datos
55
Transacciones
n Una transacción es una secuencia de sentencias (normalmente de
consulta y actualización) que se ejecutan como una sola unidad.
H Las transacciones se inician de manera implícita y se terminan mediante:
4 commit work: hace permanentes en la base de datos todos los cambios
4 rollback work: deshace todos los cambios realizados en la transacción.
n Ejemplo:
H La transferencia de dinero de una cuenta a otra supone dos pasos:
4
quitarlo de una cuenta y añadirlo a la otra
H Si se realiza un paso y falla el otro, la base de datos queda en un estado
inconsistente
H Por tanto, se deben realizar los dos pasos, o ninguno.
n Si cualquier paso de la transacción falla, todo el trabajo realizado por la
transacción se puede desahcer mediante rollback work.
n El rollback de las transacciones incompletas se hace automáticamente en
caso de fallos del sistema.
Bases de datos
56
Transacciones (Cont.)
n En la mayoría de SGBD, cada sentencia SQL que se ejecuta
correctamente se confirma (commit) automáticamente.
H En este caso, cada transacción debe consistir en una sola
sentencia.
H Normalmente se puede deshabilitar la confirmación automática,
permitiendo transacciones multi-sentencia, pero cómo se hace esto
es dependiente del SGBD.
H Otra opción, en SQL:1999: rodear las sentencias de:
begin atomic
…
end
Bases de datos
57
Relaciones unidas (join)
n Las operaciones join toman dos relaciones y devuelven otra
relación.
n Estas operaciones normalmente se utilizan como subconsultas
en la cláusula from.
n Condición del join – define qué tuplas de las dos relaciones
coinciden, y qué atributos aparecerán en el resustado del join.
n Tipo de join – define como tratar aquellas tuplas de cada
relación que no coinciden con ninguna tupla de la otra relación
(en base a la condición de join.
Tipos de join
Condición de join
inner join
left outer join
right outer join
full outer join
natural
on <predicado>
using (A1, A2, ..., An)
Bases de datos
58
Relaciones unidas – Datos para los
ejemplos
n Relación prestamo
numero-prestamo nombre-sucursal
cantidad
L-170
Villa
3000
L-230
Centro
4000
L-260
Vargas
1700
n Relación prestatario
nombre-cliente numero-prestamo
Fernández
L-170
Suárez
L-230
López
L-155
n Nota: falta la información del préstatario del préstamo
L-260 y la información del préstamo L-155
Bases de datos
59
Relaciones unidas - Ejemplos
n prestamo inner join prestatario on
prestamo.numero-prestamo = prestatario.numero-prestamo
numero-prestamo
nombre-sucursal
cantidad
nombre-cliente
numero-prestamo
L-170
Villa
3000
Fernández
L-170
L-230
Centro
4000
Suárez
L-230
n prestamo left outer join prestatario on
prestamo.numero-prestamo = prestatario.numero-prestamo
numero-prestamo
nombre-sucursal
cantidad
nombre-cliente
numero-prestamo
L-170
Villa
3000
Fernández
L-170
L-230
Centro
4000
Suárez
L-230
L-260
Vargas
1700
null
Bases de datos
null
60
Relaciones unidas - Ejemplos
n prestamo natural inner join prestatario
numero-prestamo
nombre-sucursal
cantidad
nombre-cliente
L-170
Villa
3000
Fernández
L-230
Centro
4000
Suárez
n prestamo natural right outer join prestatario
numero-prestamo
Bases de datos
nombre-sucursal
cantidad
nombre-cliente
L-170
Villa
3000
Fernández
L-230
Centro
4000
Suárez
L-155
null
null
López
61
Relaciones unidas - Ejemplos
n prestamo full outer join prestatario using (numero-prestamo)
numero-prestamo
nombre-sucursal
cantidad
nombre-cliente
L-170
Villa
3000
Fernández
L-230
Centro
4000
Suárez
L-260
Vargas
1700
null
L-155
null
null
López
n Encontrar todos los clientes que tengan o bien una cuenta o
bien un préstamo (pero no ambos) en el banco.
select nombre-cliente
from (depositante natural full outer join prestatario)
where numero-cuenta is null or numero-prestamo is null
Bases de datos
62
SQL embebido
n El estándar SQL define la inclusión de SQL en diversos lengujes
de programación como Pascal, PL/I, Fortran, C, y Cobol.
n EL lenguaje en el que se incluyen sentencias SQL se denomina
lenguaje anfitrión (host), y las estructuras SQL permitidas en el
lenguaje anfitrión se denominan SQL embebido (embedded).
n La forma básica de estos lenguajes sigue la utilizada en el
Sistema R para incluir SQL en PL/I.
n La sentencia EXEC SQL se utiliza para identificar solicitudes
embebidas SQL al preprocesador
EXEC SQL <sentencia SQL embebida > END-EXEC
Nota: en algunos lenguajes esto cambia. P.e. en Java se usa
# SQL { …. } ;
Bases de datos
63
Ejemplo de consulta
Desde un lenguaje anfitrión, encontrar los nombres y ciudades
con alguna cuenta que tenga más pesos de la cantidad
almacenada en la variable cantidad.
n Especificamos la consulta en SQL y declaramos un cursor
asociado
EXEC SQL
declare c cursor for
select nombre-cliente, ciudad-cliente
from depositante, cuenta, cantidad
where depositante.nombre-cliente = cliente.nombre-cliente
and depositante.numero-cuenta = cuenta.numero-cuenta
and cuenta.saldo > :cantidad
END-EXEC
Bases de datos
64
SQL embebido (Cont.)
n La sentencia open hace que se evalúe la consulta
EXEC SQL open c END-EXEC
n La sentencia fetch sitúa en variables del lenguaje anfitrión los
valores de una tupla del resultado de la consulta.
EXEC SQL fetch c into :cn, :cc END-EXEC
Repetidas llamadas a fetch devuelve tuplas sucesivas del
resultado de la consulta
n Una variable denominada SQLSTATE en el área de
comunicación de SQL (SQLCA) se pone a ‘02000’ para indicar
que no hay más datos
n La sentencia close hace que el SGBD elimine la relación
temporal que alamcena el resultado de la consulta.
EXEC SQL close c END-EXEC
Bases de datos
65
Actualizaciones mediante cursores
n Declarando que un cursor es para actualizaciones se puede
modificar la tupla actual del cursor
declare c cursor for
select *
from cuenta
where nombre-sucursal = ‘Centro’
for update
n Para actualizar la tupla en la posición actual del cursor:
update cuenta
set saldo = saldo + 100
where current of c
Bases de datos
66
SQL dinámico
n Permite a los programas construir y ejecutar sentencias SQL en
tiempo de ejecución.
n Ejemplo de uso de SQL dinámico desde un programa C.
char * consultasql = “update cuenta
set saldo = saldo * 1.05
where numero-cuenta = ?”
EXEC SQL prepare consultadin from :consultasql;
char cuenta [10] = “A-101”;
EXEC SQL execute consultadin using :cuenta;
n El programa SQL dinámico contiene un ?, que es un “hueco”
para el valor que se proporciona cuando se ejecuta el programa
SQL.
Bases de datos
67
ODBC
n Estándar Open DataBase Connectivity (ODBC)
H Estándar para programar comunicaciones (accesos) a un servidor
de bases de datos desde aplicaciones.
H API para
4
abrir una conexión con una base de datos,
4
enviar sentencias,
4
recibir resultados.
Bases de datos
68
ODBC (Cont.)
n Cada SGBD que soporta ODBC proporciona una librería "driver" que se
n
n
n
n
debe enlazar con el programa cliente.
Cuando el programa cliente hace una llamada al API ODBC, el código
de la librería se comunica con el servidor para realizar la acción
solicitada y obtener los resultados.
El programa ODBC primero asigna un entorno SQL y, a continuacíón,
un manejador de conexión a base de datos.
Abre una conexión a la base de datos utilizando SQLConnect().
SQLConnect toma como parámetros:
H el manejador de la conexión,
H el servidor a que conectar,
H el identificador del usuario,
H su password
También debe especificar los tipos de los argumentos:
H SQL_NTS indica que el argumento anterior es una cadena de carateres
terminado en nulo.
Bases de datos
69
Código ODBC
n int ejemploODBC()
{
RETCODE error;
HENV env; /* entorno */
HDBC conn; /* conexion a base de datos */
SQLAllocEnv(&env);
SQLAllocConnect(env, &conn);
SQLConnect(conn, “clave", SQL_NTS, “usuario",
SQL_NTS, “usuariopass", SQL_NTS);
{ …. Realizamos el trabajo … }
SQLDisconnect(conn);
SQLFreeConnect(conn);
SQLFreeEnv(env);
}
Bases de datos
70
Código ODBC (Cont.)
n Los programas envían comandos SQL a la base datos mediante
SQLExecDirect
n Las tuplas del resultado se acceden mediante SQLFetch()
n SQLBindCol() asocia variables C a atributos del resultado de la consulta.
4 Cuando se accede a una tupla, sus valores se almacenan
automáticamente a las variables C correspondientes.
4 Argumentos do SQLBindCol()
– Variable ODBC stmt,
– Posición del atributo en el resultado de la consulta
– El tipo de conversión de SQL a C.
– La dirección de la variable.
– Para tipos de longitud variable, como cadenas de caracteres,
» La longitud máxima de la variable.
» Lugar para almacenar la longitud actual cuando se acceda a la
tupla.
Bases de datos
71
Código ODBC (Cont.)
n Cuerpo principal del programa
char nombresucursal[80];
float saldo;
int longOut1, longOut2;
HSTMT stmt;
SQLAllocStmt(conn, &stmt);
char * consultasql = "select nombre_sucursal, sum (saldo)
from cuenta
group by nombre_sucursal";
error = SQLExecDirect(stmt, consultasql, SQL_NTS);
if (error == SQL_SUCCESS) {
SQLBindCol(stmt, 1, SQL_C_CHAR, nombresucursal, 80, &longOut1);
SQLBindCol(stmt, 2, SQL_C_FLOAT, &saldo,
0, &longOut2);
while (SQLFetch(stmt) >= SQL_SUCCESS) {
printf (" %s %g\n", nombresucursal, saldo);
}
}
SQLFreeStmt(stmt, SQL_DROP);
Bases de datos
72
Más características de ODBC
n Sentencias Preparadas
H Sentencia SQL preparada: compilada en la base de datos
H Puede tener “huecos”: P.e.: insert into cuenta values(?,?,?)
H Se ejecuta varias veces con valores concretos para los “huecos”
n Manejo de Metadatos
H Encontrar todas las relaciones de la base de datos y
H encontrar los nombres y tipos de las columnas de un resultado de consulta
o una relación de la base de datos.
n Por defecto, cada sentencia SQL se trata como una transacción, es
decir, se confirma automáticamente.
H Se puede desactivar la confirmación automática en una conexión
4 SQLSetConnectOption(conn, SQL_AUTOCOMMIT, 0)}
H Y las transacciones de deben confirmar o anular entonces explícitamente
mediante
4 SQLTransact(conn, SQL_COMMIT) o
4 SQLTransact(conn, SQL_ROLLBACK)
Bases de datos
73
Niveles de conformidad ODBC
n Los niveles de conformidad especifican subconjuntos de la
funcionalidad definida por el estándar.
H Core
H Nivel 1: requiere soporte de consulta de metadatos
H Nivel 2: requiere capacidad para enviar y obtener cadenas de
valores de parámetros e información de catálogo más detallada.
n El estándar CLI (SQL Call Level Interface) es similar al interfaz
ODBC, con pequeñas diferencias.
Bases de datos
74
JDBC
n JDBC es una API Java para comunicarse con SGBD que
soportan SQL
n JDBC soporta diversas características para consultar y
actualizar datos y para obtener los resultados de consultas
n JDBC también soporta la obtención de metadatos, tales como
consultas sobre relaciones de la base de datos y sobre los
nombres y tipos de los atributos de las relaciones
n Modelo para comunicarse con la base de datos:
H Abrir una conexión
H Crear un objeto “sentencia”
H Ejecutar consultas utilizando el objeto Sentencia para enviar
consultas y obtener resultados
H Mecanismos de excepción para gestionar errores
Bases de datos
75
Código JDBC
public static void EjemploJDBC(String idusuario, String passwd)
{
try {
Class.forName ("oracle.jdbc.driver.OracleDriver");
Connection conn = DriverManager.getConnection(
"jdbc:oracle:thin:@bd.banco.mx:2000:bdbanco", idusuario, passwd);
Statement stmt = conn.createStatement();
…Realizar trabajo ….
stmt.close();
conn.close();
}
catch (SQLException sqle) {
System.out.println(“ExcepciónSQL : " + sqle);
}
}
Bases de datos
76
Código JDBC (Cont.)
n Actualizar la base de datos
try {
stmt.executeUpdate( "insert into cuentas values
('A-9732', ‘Centro', 1200)");
} catch (SQLException sqle) {
System.out.println(“No se pudo introducir la tupla. " + sqle);
}
n Ejecutar una consulta y extraer e imprimir los resultados
ResultSet rset = stmt.executeQuery( "select nombre_sucursal, avg(saldo)
from cuenta
group by nombre_sucursal");
while (rset.next()) {
System.out.println(
rset.getString(“nombre_sucursal") + " " + rset.getFloat(2));
}
Bases de datos
77
Detalles del código JDBC
n Obtener campos del resultado:
H rs.getString(“nombresucursal”) y rs.getString(1) son equivalentes si
nombresucursal es el primer argumento del resultado del select.
n Tratamiento de valores Null
int a = rs.getInt(“a”);
if (rs.wasNull()) Systems.out.println(“Obtenido un valor nulo”);
Bases de datos
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Sentencias preparadas
n Las sentencias preparadas permiten que las consultas se compilen
y ejecuten varias veces con argumentos distintos
PreparedStatement pStmt = conn.prepareStatement(
“insert into cuenta values(?,?,?)”);
pStmt.setString(1, "A-9732");
pStmt.setString(2, “Cenro");
pStmt.setInt(3, 1200);
pStmt.executeUpdate();
pStmt.setString(1, "A-9733");
pStmt.executeUpdate();
Bases de datos
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Arquitecturas de la aplicación
n La aplicaciones se pueden construir siguiendo una de las dos
arquitecturas siguientes:
H Modelo de dos capas
4
El programa de aplicación en la máquina del usuario utiliza
directamente JDBC/ODBC para comunicarse con la base de
datos
H Modelo de tres capas
4
Los usuarios/programas ejecutándose en la máquina del usuario
se comunica con una aplicación del servidor. La aplicación del
servidor a su vez se comunica con la base de datos
Bases de datos
80
Modelo de dos capas
n P.e. código Java se ejecuta en la máquina cliente y utiliza JDBC
para comunicarse con el servidor
n Beneficios:
H flexibilidad, no necesita restringirse a consultas predefinidas
n Problemas:
H Seguridad: las passwords están disponibles en la máquina cliente;
se permiten todas las operaciones sobre la base de datos
H Más código en el cliente
H No apropiado entre organizaciones, o en aquellas grandes como
universidades
Bases de datos
81
Modelo de tres capas
Programa CGI
Servidor de
Aplicaciones/HTTP
Servlets
JDBC
Servidor
de BD
HTTP/Protocolo específico de la aplicación
Red
Cliente
Bases de datos
Cliente
Cliente
82
Modelo de tres capas (Cont.)
n P.e. Cliente Web + Servlet Java utilizando JDBC para
comunicarse con el servidor de bases de datos
n El cliente envía peticiones vía http o un protocolo específico de
la aplicación
n La aplicación o el servidor Web recibe la petición
n La petición la gestiona un programa CGI program o servlets
n La seguridad la gestiona la aplicación en el servidor
H Mayor seguridad
H Seguridad de grado fino
n Cliente simple, pero sólo puede hacer transacciones
predefinidas
Bases de datos
83
Extensiones Procedimentales y
Procedimientos Almacenados
n SQL proporciona un lenguaje modular
H permite definir procedimientos en SQL, con sentencias if-then-else,
bucles for y while, etc.
n Procedimientos Almacenados
H Se pueden almacenar procedimientos en la base de datos
H y ejecutarlos mediante la sentencia call
H permite a las aplicaciones externas operar sobre la base de datos
sin saber nada sobre detalles internos
Bases de datos
84
Fin
Bases de datos
85