microsoft sql server для обучения
Создание базы данных в Microsoft SQL Server – инструкция для новичков
Приветствую всех на сайте Info-Comp.ru! В этой статье я подробно, специально для начинающих программистов, расскажу о том, как создать базу данных в Microsoft SQL Server, а также о том, что Вы должны знать, перед тем как создавать базу данных.
Сегодняшний материал, как я уже сказал, ориентирован на начинающих программистов, которые хотят научиться работать с Microsoft SQL Server. Поэтому я и буду исходить из того, что Вам нужно создать базу данных для обучения, т.е. основной посыл этой статьи направлен на то, чтобы тот, кто хочет создать базу данных в Microsoft SQL Server, после прочтения статьи четко знал, что ему для этого нужно сделать.
Что нужно, для того чтобы создать базу данных в Microsoft SQL Server?
В данном разделе я представлю своего рода этапы создания базы данных в Microsoft SQL Server, т.е. это как раз то, что Вы должны знать и что у Вас должно быть, для того чтобы создать базу данных:
Вот это общий план создания базы данных, который Вы должны знать, перед тем как начинать свое знакомство с Microsoft SQL Server и языком T-SQL.
В этой статье мы рассмотрим этап 4, это создание пустой базы данных, будут рассмотрены оба способа создания базы данных: и с помощью графического интерфейса, и с помощью языка T-SQL. Первые три этапа Вы должны уже сделать, т.е. у Вас уже есть установленный SQL Server и среда Management Studio, и примерная структура базы данных, которую Вы хотите реализовать, как я уже сказал, на этапе обучения этот пункт можно пропустить, а в следующих материалах я покажу, как создавать таблицы в Microsoft SQL Server пусть с простой, но с более-менее реальной структурой.
Создание базы данных в SQL Server Management Studio
Первое, что Вам нужно сделать, это запустить среду SQL Server Management Studio и подключиться к SQL серверу.
Затем в обозревателе объектов щелкнуть по контейнеру «Базы данных» правой кнопкой мыши и выбрать пункт «Создать базу данных».
В результате откроется окно «Создание базы данных». Здесь обязательно нужно заполнить только поле «Имя базы данных», остальные параметры настраиваются по необходимости. После того, как Вы ввели имя БД, нажимайте «ОК».
Если БД с таким именем на сервере еще нет, то она будет создана, в обозревателе объектов она сразу отобразится.
Как видите, база данных создана, и в этом нет ничего сложного.
Создание базы данных на T-SQL (CREATE DATABASE)
Процесс создания базы данных на языке T-SQL, наверное, еще проще, так как для того чтобы создать БД с настройками по умолчанию (как мы это сделали чуть выше), необходимо написать всего три слова в редакторе SQL запросов – инструкцию CREATE DATABASE и название БД.
Сначала открываем редактор SQL запросов, для этого щелкаем на кнопку «Создать запрос» на панели инструментов.
Затем вводим следующую инструкцию, и запускаем ее на выполнение, кнопка «Выполнить».
Где CREATE – это команда языка T-SQL для создания объектов на SQL сервере, командой DATABASE мы указываем, что хотим создать базу данных, а TestDB — это имя новой базы данных.
Конечно же, на данном этапе многие не знают ни Microsoft SQL Server, ни языка T-SQL, многие, наверное, как раз и создают базу данных для того, чтобы начать знакомиться с этой СУБД и начать изучать язык SQL. Поэтому чтобы Вам легче было это делать, советую почитать книгу «SQL код» – это самоучитель по языку SQL для начинающих программистов, которую написал я, и в которой я подробно, и в то же время простым языком, рассказываю о языке SQL.
С помощью инструкции CREATE DATABASE можно задать абсолютно все параметры, которые отображались у нас в графическом интерфейсе SSMS. Например, если бы мы заменили вышеуказанную инструкцию следующей, то у нас база данных создалась бы в каталоге DataBases на диске D.
Удаление базы данных в Microsoft SQL Server
В случае необходимости можно удалить базу данных. В реальности, конечно же, такое редко будет требоваться, но в процессе обучения, может быть, и часто. Это можно сделать также, как с помощью графического интерфейса, так и с помощью языка T-SQL.
В случае с графическим интерфейсом необходимо в обозревателе объектов щелкнуть правой кнопкой мыши по нужной базе данных и выбрать пункт «Удалить».
Примечание! Удалить базу данных возможно, только если к ней нет никаких подключений, т.е. в ней никто не работает, даже Ваш собственный контекст подключения в SSMS должен быть настроен на другую БД (например, с помощью команды USE). Поэтому предварительно перед удалением необходимо попросить всех завершить сеансы работы с БД, или в случае с тестовыми базами данных принудительно закрыть все соединения.
В окне «Удаление объекта» нажимаем «ОК». Для принудительного закрытия существующих подключений к БД можете поставить галочку «Закрыть существующие соединения».
В случае с T-SQL, для удаления базы данных достаточно написать следующую инструкцию (в БД также никто не должен работать).
Где DROP DATABASE — это инструкция для удаления базы данных, TestDB – имя базы данных. Иными словами, командой DROP объекты на SQL сервере удаляются.
Заметка! Для комплексного изучения языка T-SQL рекомендую посмотреть мои видеокурсы по T-SQL, в которых используется последовательная методика обучения и рассматриваются все конструкции языка SQL и T-SQL.
Видео-урок по созданию базы данных в Microsoft SQL Server
На этом наш сегодняшний урок закончен, надеюсь, материал был Вам интересен и полезен, в следующем материале я расскажу про то, как создавать таблицы в Microsoft SQL Server, удачи Вам, пока!
Урок 1. Создание объектов базы данных и отправка запросов к ним
На этом занятии вы узнаете, как создать базу данных, создать таблицу в базе данных и получить доступ к данным таблицы и изменить их. Поскольку это занятие является введением к использованию языка Transact-SQL, в нем не используются и не описываются многие параметры, доступные для этих инструкций.
Transact-SQL могут быть написаны и пересланы компоненту Компонент Database Engine следующими способами:
При помощи среды SQL Server Management Studio. Предполагается, что вы используете среду Среда Management Studio, но можно также использовать среду Среда Management Studio Express, которая может быть загружена бесплатно с веб-узла центра загрузки Майкрософт.
Соединившись из создаваемого приложения.
Исходный код исполняется в компоненте Компонент Database Engine таким же образом и с теми же разрешениями, независимо от того, как был передан исходный код инструкций.
Чтобы выполнить инструкцию языка Transact-SQL в среде Среда Management Studio, откройте среду Среда Management Studio и соединитесь с экземпляром компонента Компонент SQL Server Database Engine.
Предварительные требования
Для работы с этим руководством необходима среда SQL Server Management Studio и доступ к экземпляру SQL Server.
Если у вас нет экземпляра SQL Server, создайте его. Чтобы создать экземпляр, выберите свою платформу по следующим ссылкам. При выборе проверки подлинности SQL используйте учетные данные SQL Server.
Создание базы данных
Как и у многих инструкций языка Transact-SQL, у инструкции CREATE DATABASE имеется обязательный параметр: имя базы данных. CREATE DATABASE Кроме этого, у инструкции имеется ряд необязательных параметров, таких как расположение на диске, где требуется хранить файлы базы данных. При выполнении инструкции CREATE DATABASE без дополнительных параметров для многих из них SQL Server использует значения по умолчанию.
В окне редактора запросов введите, но не выполняйте, следующий код:
С помощью указателя выделите слова CREATE DATABASE и нажмите клавишу F1. Должен открыться раздел CREATE DATABASE электронной документации на Microsoft SQL Server. Таким же способом можно найти полный синтаксис инструкции CREATE DATABASE и других инструкций, используемых в данном учебнике.
При создании базы данных сервер SQL Server создает копию базы данных model и присваивает ей указанное имя базы данных. Эта операция обычно занимает несколько секунд, если только с помощью дополнительного параметра не указан большой исходный размер базы данных.
Когда в одном пакете представлено несколько инструкций, они разделяются с помощью ключевого слова GO. Ключевое слово GO является необязательным, если в пакете содержится только одна инструкция.
Создание таблицы
Чтобы создать таблицу, нужно указать имя таблицы, имена и типы данных для каждого столбца таблицы. Также рекомендуется указывать, допускаются ли значения NULL для каждого из столбцов. Для создания таблицы необходимо иметь разрешение CREATE TABLE и разрешение ALTER SCHEMA для схемы, которая будет содержать таблицу. Предопределенная роль базы данных db_ddladmin имеет эти разрешения.
Большинство таблиц имеют первичный ключ, состоящий из одной или нескольких столбцов таблицы. Первичный ключ всегда уникален. Компонент Компонент Database Engine потребует выполнения условия неповторения значения первичного ключа в таблице.
Список типов данных и ссылки на их описание см. в разделе Типы данных (Transact-SQL).
Компонент Компонент Database Engine может быть установлен с учетом регистра и без учета регистра. Если компонент Компонент Database Engine установлен с учетом регистра, имена объектов должны иметь одно и тоже имя. Например, таблица с именем OrderData будет отличаться от таблицы ORDERDATA. Если компонент Компонент Database Engine установлен без учета регистра, эти два имени таблицы будут рассматриваться как одна таблица, то есть имя может быть использовано только один раз.
Переключение соединения редактора запросов на базу данных TestData
Создание таблицы
Вставка данных в таблицу и их обновление
После создания таблицы Products в нее можно вставлять данные с помощью инструкции INSERT. После вставки данных содержимое строки изменяется с помощью инструкции UPDATE. Предложение WHERE предназначено для ограничения числа строк, изменяемых в процессе выполнения инструкции UPDATE до одной строки. Чтобы ввести следующие данные, потребуется четыре инструкции.
ProductID | ProductName | Цена | ProductDescription |
---|---|---|---|
1 | Clamp | 12,48 | Workbench clamp |
50 | Screwdriver | 3,17 | Flat head |
75 | Tire Bar | Tool for changing tires. | |
3000 | 3 mm Bracket | 0,52 |
Базовый синтаксис: INSERT, имя таблицы, список столбцов, VALUES, а затем список добавляемых значений. Два дефиса в начале строки означают, что строка является примечанием и текст не будет обрабатываться компилятором. В этом случае примечание описывает возможные варианты синтаксиса.
Вставка данных в таблицу
Если вставка выполнена, перейдите к следующему шагу.
Если вставка завершается сбоем, это может быть вызвано тем, что в таблице Product уже есть строка с таким ИД продукта. Чтобы продолжить, удалите все строки в таблице и повторите предыдущий шаг. TRUNCATE TABLE удаляет все строки в таблице.
Выполните следующую команду, чтобы удалить все строки в таблице:
После усечения таблицы повторите команду INSERT на этом шаге.
Обновление таблицы продуктов
Чтение данных из таблицы
Чтение данных в таблице
Полезные функции в инструкции SELECT
Сведения о работе с функциями, которые используются в инструкциях SELECT, см. в следующих разделах:
Учебник по языку SQL (DDL, DML) на примере диалекта MS SQL Server. Часть первая
О чем данный учебник
Данный учебник создан по принципу Step by Step, т.е. необходимо читать его последовательно и желательно сразу же выполняя примеры. Но если по ходу у вас возникает потребность узнать о какой-то команде более детально, то используйте конкретный поиск в интернет, например, в библиотеке MSDN.
При написании данного учебника использовалась база данных MS SQL Server версии 2014, для выполнения скриптов я использовал MS SQL Server Management Studio (SSMS).
Кратко о MS SQL Server Management Studio (SSMS)
SQL Server Management Studio (SSMS) — утилита для Microsoft SQL Server для конфигурирования, управления и администрирования компонентов базы данных. Данная утилита содержит редактор скриптов (который в основном и будет нами использоваться) и графическую программу, которая работает с объектами и настройками сервера. Главным инструментом SQL Server Management Studio является Object Explorer, который позволяет пользователю просматривать, извлекать объекты сервера, а также управлять ими. Данный текст частично позаимствован с википедии.
Для создания нового редактора скрипта используйте кнопку «New Query/Новый запрос»:
Для смены текущей базы данных можно использовать выпадающий список:
Для выполнения определенной команды (или группы команд) выделите ее и нажмите кнопку «Execute/Выполнить» или же клавишу «F5». Если в редакторе в текущий момент находится только одна команда, или же вам необходимо выполнить все команды, то ничего выделять не нужно.
После выполнения скриптов, в особенности создающих объекты (таблицы, столбцы, индексы), чтобы увидеть изменения, используйте обновление из контекстного меню, выделив соответствующую группу (например, Таблицы), саму таблицу или группу Столбцы в ней.
Собственно, это все, что нам необходимо будет знать для выполнения приведенных здесь примеров. Остальное по утилите SSMS несложно изучить самостоятельно.
Немного теории
Реляционная база данных (РБД, или далее в контексте просто БД) представляет из себя совокупность таблиц, связанных между собой. Если говорить грубо, то БД – файл в котором данные хранятся в структурированном виде.
СУБД – Система Управления этими Базами Данных, т.е. это комплекс инструментов для работы с конкретным типом БД (MS SQL, Oracle, MySQL, Firebird, …).
Примечание
Т.к. в жизни, в разговорной речи, мы по большей части говорим: «БД Oracle», или даже просто «Oracle», на самом деле подразумевая «СУБД Oracle», то в контексте данного учебника иногда будет употребляться термин БД. Из контекста, я думаю, будет понятно, о чем именно идет речь.
Таблица представляет из себя совокупность столбцов. Столбцы, так же могут называть полями или колонками, все эти слова будут использоваться как синонимы, выражающие одно и тоже.
Таблица – это главный объект РБД, все данные РБД хранятся построчно в столбцах таблицы. Строки, записи – тоже синонимы.
Для каждой таблицы, как и ее столбцов задаются наименования, по которым впоследствии к ним идет обращение.
Наименование объекта (имя таблицы, имя столбца, имя индекса и т.п.) в MS SQL может иметь максимальную длину 128 символов.
Для справки – в БД ORACLE наименования объектов могут иметь максимальную длину 30 символов. Поэтому для конкретной БД нужно вырабатывать свои правила для наименования объектов, чтобы уложиться в лимит по количеству символов.
SQL — язык позволяющий осуществлять запросы в БД посредством СУБД. В конкретной СУБД, язык SQL может иметь специфичную реализацию (свой диалект).
В языке SQL можно использовать 2 вида комментариев (однострочный и многострочный):
Собственно, все для теории этого будет достаточно.
DDL – Data Definition Language (язык описания данных)
Для примера рассмотрим таблицу с данными о сотрудниках, в привычном для человека не являющимся программистом виде:
Табельный номер | ФИО | Дата рождения | Должность | Отдел | |
---|---|---|---|---|---|
1000 | Иванов И.И. | 19.02.1955 | i.ivanov@test.tt | Директор | Администрация |
1001 | Петров П.П. | 03.12.1983 | p.petrov@test.tt | Программист | ИТ |
1002 | Сидоров С.С. | 07.06.1976 | s.sidorov@test.tt | Бухгалтер | Бухгалтерия |
1003 | Андреев А.А. | 17.04.1982 | a.andreev@test.tt | Старший программист | ИТ |
В данном случае столбцы таблицы имеют следующие наименования: Табельный номер, ФИО, Дата рождения, E-mail, Должность, Отдел.
Для выполнения примеров создадим тестовую базу под названием Test.
Простую базу данных (без указания дополнительных параметров) можно создать, выполнив следующую команду:
Удалить базу данных можно командой (стоит быть очень осторожным с данной командой):
Для того, чтобы переключиться на нашу базу данных, можно выполнить команду:
Или же выберите базу данных Test в выпадающем списке в области меню SSMS. При работе мною чаще используется именно этот способ переключения между базами.
Теперь в нашей БД мы можем создать таблицу используя описания в том виде как они есть, используя пробелы и символы кириллицы:
В данном случае нам придется заключать имена в квадратные скобки […].
Но в базе данных для большего удобства все наименования объектов лучше задавать на латинице и не использовать в именах пробелы. В MS SQL обычно в данном случае каждое слово начинается с прописной буквы, например, для поля «Табельный номер», мы могли бы задать имя PersonnelNumber. Так же в имени можно использовать цифры, например, PhoneNumber1.
На заметку
В некоторых СУБД более предпочтительным может быть следующий формат наименований «PHONE_NUMBER», например, такой формат часто используется в БД ORACLE. Естественно при задании имя поля желательно чтобы оно не совпадало с ключевыми словами используемые в СУБД.
По этой причине можете забыть о синтаксисе с квадратными скобками и удалить таблицу [Сотрудники]:
Теперь создадим нашу таблицу:
Для того, чтобы задать обязательные для заполнения столбцы, можно использовать опцию NOT NULL.
Для уже существующей таблицы поля можно переопределить при помощи следующих команд:
На заметку
Общая концепция языка SQL для большинства СУБД остается одинаковой (по крайней мере, об этом я могу судить по тем СУБД, с которыми мне довелось поработать). Отличие DDL в разных СУБД в основном заключаются в типах данных (здесь могут отличаться не только их наименования, но и детали их реализации), так же может немного отличаться и сама специфика реализации языка SQL (т.е. суть команд одна и та же, но могут быть небольшие различия в диалекте, увы, но одного стандарта нет). Владея основами SQL вы легко сможете перейти с одной СУБД на другую, т.к. вам в данном случае нужно будет только разобраться в деталях реализации команд в новой СУБД, т.е. в большинстве случаев достаточно будет просто провести аналогию.
Чтобы не быть голословным, приведу несколько примеров тех же команд для СУБД ORACLE:
Для ORACLE есть отличия в плане реализации типа varchar2, его кодировка зависит настроек БД и текст может сохраняться, например, в кодировке UTF-8. Помимо этого длину поля в ORACLE можно задать как в байтах, так и в символах, для этого используются дополнительные опции BYTE и CHAR, которые указываются после длины поля, например:
Какая опция будет использоваться по умолчанию BYTE или CHAR, в случае простого указания в ORACLE типа varchar2(30), зависит от настроек БД, так же она иногда может задаваться в настройках IDE. В общем порой можно легко запутаться, поэтому в случае ORACLE, если используется тип varchar2 (а это здесь порой оправдано, например, при использовании кодировки UTF-8) я предпочитаю явно прописывать CHAR (т.к. обычно длину строки удобнее считать именно в символах).
Но в данном случае если в таблице уже есть какие-нибудь данные, то для успешного выполнения команд необходимо, чтобы во всех строках таблицы поля ID и Name были обязательно заполнены. Продемонстрируем это на примере, вставим в таблицу данные в поля ID, Position и Department, это можно сделать следующим скриптом:
В данном случае, команда INSERT также выдаст ошибку, т.к. при вставке мы не указали значения обязательного поля Name.
В случае, если бы у нас в первоначальной таблице уже имелись эти данные, то команда «ALTER TABLE Employees ALTER COLUMN ID int NOT NULL» выполнилась бы успешно, а команда «ALTER TABLE Employees ALTER COLUMN Name int NOT NULL» выдала сообщение об ошибке, что в поле Name имеются NULL (не указанные) значения.
Добавим значения для полю Name и снова зальем данные:
Так же опцию NOT NULL можно использовать непосредственно при создании новой таблицы, т.е. в контексте команды CREATE TABLE.
Сначала удалим таблицу при помощи команды:
Теперь создадим таблицу с обязательными для заполнения столбцами ID и Name:
Можно также после имени столбца написать NULL, что будет означать, что в нем будут допустимы NULL-значения (не указанные), но этого делать не обязательно, так как данная характеристика подразумевается по умолчанию.
Если требуется наоборот сделать существующий столбец необязательным для заполнения, то используем следующий синтаксис команды:
Так же данной командой мы можем изменить тип поля на другой совместимый тип, или же изменить его длину. Для примера давайте расширим поле Name до 50 символов:
Первичный ключ
При создании таблицы желательно, чтобы она имела уникальный столбец или же совокупность столбцов, которая уникальна для каждой ее строки – по данному уникальному значению можно однозначно идентифицировать запись. Такое значение называется первичным ключом таблицы. Для нашей таблицы Employees таким уникальным значением может быть столбец ID (который содержит «Табельный номер сотрудника» — пускай в нашем случае данное значение уникально для каждого сотрудника и не может повторяться).
Создать первичный ключ к уже существующей таблице можно при помощи команды:
Где «PK_Employees» это имя ограничения, отвечающего за первичный ключ. Обычно для наименования первичного ключа используется префикс «PK_» после которого идет имя таблицы.
Если первичный ключ состоит из нескольких полей, то эти поля необходимо перечислить в скобках через запятую:
Стоит отметить, что в MS SQL все поля, которые входят в первичный ключ, должны иметь характеристику NOT NULL.
Так же первичный ключ можно определить непосредственно при создании таблицы, т.е. в контексте команды CREATE TABLE. Удалим таблицу:
А затем создадим ее, используя следующий синтаксис:
После создания зальем в таблицу данные:
Если первичный ключ в таблице состоит только из значений одного столбца, то можно использовать следующий синтаксис:
На самом деле имя ограничения можно и не задавать, в этом случае ему будет присвоено системное имя (наподобие «PK__Employee__3214EC278DA42077»):
Но я бы рекомендовал для постоянных таблиц всегда явно задавать имя ограничения, т.к. по явно заданному и понятному имени с ним впоследствии будет легче проводить манипуляции, например, можно произвести его удаление:
Но такой краткий синтаксис, без указания имен ограничений, удобно применять при создании временных таблиц БД (имя временной таблицы начинается с # или ##), которые после использования будут удалены.
Подытожим
Немного про временные таблицы
Вырезка из MSDN. В MS SQL Server существует два вида временных таблиц: локальные (#) и глобальные (##). Локальные временные таблицы видны только их создателям до завершения сеанса соединения с экземпляром SQL Server, как только они впервые созданы. Локальные временные таблицы автоматически удаляются после отключения пользователя от экземпляра SQL Server. Глобальные временные таблицы видны всем пользователям в течение любых сеансов соединения после создания этих таблиц и удаляются, когда все пользователи, ссылающиеся на эти таблицы, отключаются от экземпляра SQL Server.
Временные таблицы создаются в системной базе tempdb, т.е. создавая их мы не засоряем основную базу, в остальном же временные таблицы полностью идентичны обычным таблицам, их так же можно удалить при помощи команды DROP TABLE. Чаще используются локальные (#) временные таблицы.
Для создания временной таблицы можно использовать команду CREATE TABLE:
Так как временная таблица в MS SQL аналогична обычной таблице, ее соответственно так же можно удалить самому командой DROP TABLE:
Так же временную таблицу (как собственно и обычную таблицу) можно создать и сразу заполнить данными возвращаемые запросом используя синтаксис SELECT … INTO:
На заметку
В разных СУБД реализация временных таблиц может отличаться. Например, в СУБД ORACLE и Firebird структура временных таблиц должна быть определена заранее командой CREATE GLOBAL TEMPORARY TABLE с указанием специфики хранения в ней данных, дальше уже пользователь видит ее среди основных таблиц и работает с ней как с обычной таблицей.
Нормализация БД – дробление на подтаблицы (справочники) и определение связей
Наша текущая таблица Employees имеет недостаток в том, что в полях Position и Department пользователь может ввести любой текст, что в первую очередь чревато ошибками, так как он у одного сотрудника может указать в качестве отдела просто «ИТ», а у второго сотрудника, например, ввести «ИТ-отдел», у третьего «IT». В итоге будет непонятно, что имел ввиду пользователь, т.е. являются ли данные сотрудники работниками одного отдела, или же пользователь описался и это 3 разных отдела? А тем более, в этом случае, мы не сможем правильно сгруппировать данные для какого-то отчета, где, может требоваться показать количество сотрудников в разрезе каждого отдела.
Второй недостаток заключается в объеме хранения данной информации и ее дублированием, т.е. для каждого сотрудника указывается полное наименование отдела, что требует в БД места для хранения каждого символа из названия отдела.
Третий недостаток – сложность обновления данных полей, в случае если изменится название какой-то должности, например, если потребуется переименовать должность «Программист», на «Младший программист». В данном случае нам придется вносить изменения в каждую строчку таблицы, у которой Должность равняется «Программист».
Чтобы избежать данных недостатков и применяется, так называемая, нормализация базы данных – дробление ее на подтаблицы, таблицы справочники. Не обязательно лезть в дебри теории и изучать что из себя представляют нормальные формы, достаточно понимать суть нормализации.
Давайте создадим 2 таблицы справочники «Должности» и «Отделы», первую назовем Positions, а вторую соответственно Departments:
Заметим, что здесь мы использовали новую опцию IDENTITY, которая говорит о том, что данные в столбце ID будут нумероваться автоматически, начиная с 1, с шагом 1, т.е. при добавлении новых записей им последовательно будут присваиваться значения 1, 2, 3, и т.д. Такие поля обычно называют автоинкрементными. В таблице может быть определено только одно поле со свойством IDENTITY и обычно, но необязательно, такое поле является первичным ключом для данной таблицы.
На заметку
В разных СУБД реализация полей со счетчиком может делаться по своему. В MySQL, например, такое поле определяется при помощи опции AUTO_INCREMENT. В ORACLE и Firebird раньше данную функциональность можно было съэмулировать при помощи использования последовательностей (SEQUENCE). Но насколько я знаю в ORACLE сейчас добавили опцию GENERATED AS IDENTITY.
Давайте заполним эти таблицы автоматически, на основании текущих данных записанных в полях Position и Department таблицы Employees:
То же самое проделаем для таблицы Departments:
Если теперь мы откроем таблицы Positions и Departments, то увидим пронумерованный набор значений по полю ID:
ID | Name |
---|---|
1 | Бухгалтер |
2 | Директор |
3 | Программист |
4 | Старший программист |
ID | Name |
---|---|
1 | Администрация |
2 | Бухгалтерия |
3 | ИТ |
Данные таблицы теперь и будут играть роль справочников для задания должностей и отделов. Теперь мы будем ссылаться на идентификаторы должностей и отделов. В первую очередь создадим новые поля в таблице Employees для хранения данных идентификаторов:
Тип ссылочных полей должен быть каким же, как и в справочниках, в данном случае это int.
Так же добавить в таблицу сразу несколько полей можно одной командой, перечислив поля через запятую:
Теперь пропишем ссылки (ссылочные ограничения — FOREIGN KEY) для этих полей, для того чтобы пользователь не имел возможности записать в данные поля, значения, отсутствующие среди значений ID находящихся в справочниках.
И то же самое сделаем для второго поля:
Теперь пользователь в данные поля сможет занести только значения ID из соответствующего справочника. Соответственно, чтобы использовать новый отдел или должность, он первым делом должен будет добавить новую запись в соответствующий справочник. Т.к. должности и отделы теперь хранятся в справочниках в одном единственном экземпляре, то чтобы изменить название, достаточно изменить его только в справочнике.
Имя ссылочного ограничения, обычно является составным, оно состоит из префикса «FK_», затем идет имя таблицы и после знака подчеркивания идет имя поля, которое ссылается на идентификатор таблицы-справочника.
Идентификатор (ID) обычно является внутренним значением, которое используется только для связей и какое значение там хранится, в большинстве случаев абсолютно безразлично, поэтому не нужно пытаться избавиться от дырок в последовательности чисел, которые возникают по ходу работы с таблицей, например, после удаления записей из справочника.
Так же в некоторых случаях ссылку можно организовать по нескольким полям:
В данном случае в таблице «таблица_справочник» первичный ключ представлен комбинацией из нескольких полей (поле1, поле2,…).
Собственно, теперь обновим поля PositionID и DepartmentID значениями ID из справочников. Воспользуемся для этой цели DML командой UPDATE:
Посмотрим, что получилось, выполнив запрос:
ID | Name | Birthday | Position | Department | PositionID | DepartmentID | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1000 | Иванов И.И. | NULL | NULL | Директор | Администрация | 2 | 1 |
1001 | Петров П.П. | NULL | NULL | Программист | ИТ | 3 | 3 |
1002 | Сидоров С.С. | NULL | NULL | Бухгалтер | Бухгалтерия | 1 | 2 |
1003 | Андреев А.А. | NULL | NULL | Старший программист | ИТ | 4 | 3 |
Всё, поля PositionID и DepartmentID заполнены соответствующие должностям и отделам идентификаторами надобности в полях Position и Department в таблице Employees теперь нет, можно удалить эти поля:
Теперь таблица у нас приобрела следующий вид:
ID | Name | Birthday | PositionID | DepartmentID | |
---|---|---|---|---|---|
1000 | Иванов И.И. | NULL | NULL | 2 | 1 |
1001 | Петров П.П. | NULL | NULL | 3 | 3 |
1002 | Сидоров С.С. | NULL | NULL | 1 | 2 |
1003 | Андреев А.А. | NULL | NULL | 4 | 3 |
Т.е. мы в итоге избавились от хранения избыточной информации. Теперь, по номерам должности и отдела можем однозначно определить их названия, используя значения в таблицах-справочниках:
ID | Name | PositionName | DepartmentName |
---|---|---|---|
1000 | Иванов И.И. | Директор | Администрация |
1001 | Петров П.П. | Программист | ИТ |
1002 | Сидоров С.С. | Бухгалтер | Бухгалтерия |
1003 | Андреев А.А. | Старший программист | ИТ |
В инспекторе объектов мы можем увидеть все объекты, созданные для в данной таблицы. Отсюда же можно производить разные манипуляции с данными объектами – например, переименовывать или удалять объекты.
Так же стоит отметить, что таблица может ссылаться сама на себя, т.е. можно создать рекурсивную ссылку. Для примера добавим в нашу таблицу с сотрудниками еще одно поле ManagerID, которое будет указывать на сотрудника, которому подчиняется данный сотрудник. Создадим поле:
В данном поле допустимо значение NULL, поле будет пустым, если, например, над сотрудником нет вышестоящих.
Теперь создадим FOREIGN KEY на таблицу Employees:
Давайте, теперь создадим диаграмму и посмотрим, как выглядят на ней связи между нашими таблицами:
В результате мы должны увидеть следующую картину (таблица Employees связана с таблицами Positions и Depertments, а так же ссылается сама на себя):
Напоследок стоит сказать, что ссылочные ключи могут включать дополнительные опции ON DELETE CASCADE и ON UPDATE CASCADE, которые говорят о том, как вести себя при удалении или обновлении записи, на которую есть ссылки в таблице-справочнике. Если эти опции не указаны, то мы не можем изменить ID в таблице справочнике у той записи, на которую есть ссылки из другой таблицы, так же мы не сможем удалить такую запись из справочника, пока не удалим все строки, ссылающиеся на эту запись или, же обновим в этих строках ссылки на другое значение.
Для примера пересоздадим таблицу с указанием опции ON DELETE CASCADE для FK_Employees_DepartmentID:
Удалим отдел с идентификатором 3 из таблицы Departments:
Посмотрим на данные таблицы Employees:
ID | Name | Birthday | PositionID | DepartmentID | ManagerID | |
---|---|---|---|---|---|---|
1000 | Иванов И.И. | 1955-02-19 | NULL | 2 | 1 | NULL |
1002 | Сидоров С.С. | 1976-06-07 | NULL | 1 | 2 | 1000 |
Как видим, данные по отделу 3 из таблицы Employees так же удалились.
Опция ON UPDATE CASCADE ведет себя аналогично, но действует она при обновлении значения ID в справочнике. Например, если мы поменяем ID должности в справочнике должностей, то в этом случае будет производиться обновление DepartmentID в таблице Employees на новое значение ID которое мы задали в справочнике. Но в данном случае это продемонстрировать просто не получится, т.к. у колонки ID в таблице Departments стоит опция IDENTITY, которая не позволит нам выполнить следующий запрос (сменить идентификатор отдела 3 на 30):
Главное понять суть этих 2-х опций ON DELETE CASCADE и ON UPDATE CASCADE. Я применяю эти опции очень в редких случаях и рекомендую хорошо подумать, прежде чем указывать их в ссылочном ограничении, т.к. при нечаянном удалении записи из таблицы справочника это может привести к большим проблемам и создать цепную реакцию.
Восстановим отдел 3:
Полностью очистим таблицу Employees при помощи команды TRUNCATE TABLE:
И снова перезальем в нее данные используя предыдущую команду INSERT:
Подытожим
Прочие ограничения – UNIQUE, DEFAULT, CHECK
При помощи ограничения UNIQUE можно сказать что значения для каждой строки в данном поле или в наборе полей должно быть уникальным. В случае таблицы Employees, такое ограничение мы можем наложить на поле Email. Только предварительно заполним Email значениями, если они еще не определены:
А теперь можно наложить на это поле ограничение-уникальности:
Теперь пользователь не сможет внести один и тот же E-Mail у нескольких сотрудников.
Ограничение уникальности обычно именуется следующим образом – сначала идет префикс «UQ_», далее название таблицы и после знака подчеркивания идет имя поля, на которое накладывается данное ограничение.
Соответственно если уникальной в разрезе строк таблицы должна быть комбинация полей, то перечисляем их через запятую:
При помощи добавления к полю ограничения DEFAULT мы можем задать значение по умолчанию, которое будет подставляться в случае, если при вставке новой записи данное поле не будет перечислено в списке полей команды INSERT. Данное ограничение можно задать непосредственно при создании таблицы.
Давайте добавим в таблицу Employees новое поле «Дата приема» и назовем его HireDate и скажем что значение по умолчанию у данного поля будет текущая дата:
Или если столбец HireDate уже существует, то можно использовать следующий синтаксис:
Здесь я не указал имя ограничения, т.к. в случае DEFAULT у меня сложилось мнение, что это не столь критично. Но если делать по-хорошему, то, думаю, не нужно лениться и стоит задать нормальное имя. Делается это следующим образом:
Та как данного столбца раньше не было, то при его добавлении в каждую запись в поле HireDate будет вставлено текущее значение даты.
При добавлении новой записи, текущая дата так же будет вставлена автоматом, конечно если мы ее явно не зададим, т.е. не укажем в списке столбцов. Покажем это на примере, не указав поле HireDate в перечне добавляемых значений:
Посмотрим, что получилось:
ID | Name | Birthday | PositionID | DepartmentID | ManagerID | HireDate | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1000 | Иванов И.И. | 1955-02-19 | i.ivanov@test.tt | 2 | 1 | NULL | 2015-04-08 |
1001 | Петров П.П. | 1983-12-03 | p.petrov@test.tt | 3 | 4 | 1003 | 2015-04-08 |
1002 | Сидоров С.С. | 1976-06-07 | s.sidorov@test.tt | 1 | 2 | 1000 | 2015-04-08 |
1003 | Андреев А.А. | 1982-04-17 | a.andreev@test.tt | 4 | 3 | 1000 | 2015-04-08 |
1004 | Сергеев С.С. | NULL | s.sergeev@test.tt | NULL | NULL | NULL | 2015-04-08 |
Проверочное ограничение CHECK используется в том случае, когда необходимо осуществить проверку вставляемых в поле значений. Например, наложим данное ограничение на поле табельный номер, которое у нас является идентификатором сотрудника (ID). При помощи данного ограничения скажем, что табельные номера должны иметь значение от 1000 до 1999:
Ограничение обычно именуется так же, сначала идет префикс «CK_», затем имя таблицы и имя поля, на которое наложено это ограничение.
Попробуем вставить недопустимую запись для проверки, что ограничение работает (мы должны получить соответствующую ошибку):
А теперь изменим вставляемое значение на 1500 и убедимся, что запись вставится:
Можно так же создать ограничения UNIQUE и CHECK без указания имени:
Но это не очень хорошая практика и лучше задавать имя ограничения в явном виде, т.к. чтобы разобраться потом, что будет сложнее, нужно будет открывать объект и смотреть, за что он отвечает.
При хорошем наименовании много информации об ограничении можно узнать непосредственно по его имени.
И, соответственно, все эти ограничения можно создать сразу же при создании таблицы, если ее еще нет. Удалим таблицу:
И пересоздадим ее со всеми созданными ограничениями одной командой CREATE TABLE:
Напоследок вставим в таблицу наших сотрудников:
Немного про индексы, создаваемые при создании ограничений PRIMARY KEY и UNIQUE
Как можно увидеть на скриншоте выше, при создании ограничений PRIMARY KEY и UNIQUE автоматически создались индексы с такими же названиями (PK_Employees и UQ_Employees_Email). По умолчанию индекс для первичного ключа создается как CLUSTERED, а для всех остальных индексов как NONCLUSTERED. Стоит сказать, что понятие кластерного индекса есть не во всех СУБД. Таблица может иметь только один кластерный (CLUSTERED) индекс. CLUSTERED – означает, что записи таблицы будут сортироваться по этому индексу, так же можно сказать, что этот индекс имеет непосредственный доступ ко всем данным таблицы. Это так сказать главный индекс таблицы. Если сказать еще грубее, то это индекс, прикрученный к таблице. Кластерный индекс – это очень мощное средство, которое может помочь при оптимизации запросов, пока просто запомним это. Если мы хотим сказать, чтобы кластерный индекс использовался не в первичном ключе, а для другого индекса, то при создании первичного ключа мы должны указать опцию NONCLUSTERED:
Для примера сделаем индекс ограничения PK_Employees некластерным, а индекс ограничения UQ_Employees_Email кластерным. Первым делом удалим данные ограничения:
А теперь создадим их с опциями CLUSTERED и NONCLUSTERED:
Теперь, выполнив выборку из таблицы Employees, мы увидим, что записи отсортировались по кластерному индексу UQ_Employees_Email:
ID | Name | Birthday | PositionID | DepartmentID | HireDate | |
---|---|---|---|---|---|---|
1003 | Андреев А.А. | 1982-04-17 | a.andreev@test.tt | 4 | 3 | 2015-04-08 |
1000 | Иванов И.И. | 1955-02-19 | i.ivanov@test.tt | 2 | 1 | 2015-04-08 |
1001 | Петров П.П. | 1983-12-03 | p.petrov@test.tt | 3 | 3 | 2015-04-08 |
1002 | Сидоров С.С. | 1976-06-07 | s.sidorov@test.tt | 1 | 2 | 2015-04-08 |
До этого, когда кластерным индексом был индекс PK_Employees, записи по умолчанию сортировались по полю ID.
Но в данном случае это всего лишь пример, который показывает суть кластерного индекса, т.к. скорее всего к таблице Employees будут делаться запросы по полю ID и в каких-то случаях, возможно, она сама будет выступать в роли справочника.
Для справочников обычно целесообразно, чтобы кластерный индекс был построен по первичному ключу, т.к. в запросах мы часто ссылаемся на идентификатор справочника для получения, например, наименования (Должности, Отдела). Здесь вспомним, о чем я писал выше, что кластерный индекс имеет прямой доступ к строкам таблицы, а отсюда следует, что мы можем получить значение любого столбца без дополнительных накладных расходов.
Кластерный индекс выгодно применять к полям, по которым выборка идет наиболее часто.
Иногда в таблицах создают ключ по суррогатному полю, вот в этом случае бывает полезно сохранить опцию CLUSTERED индекс для более подходящего индекса и указать опцию NONCLUSTERED при создании суррогатного первичного ключа.
Подытожим
Создание самостоятельных индексов
Под самостоятельностью здесь имеются в виду индексы, которые создаются не для ограничения PRIMARY KEY или UNIQUE.
Индексы по полю или полям можно создавать следующей командой:
Так же здесь можно указать опции CLUSTERED, NONCLUSTERED, UNIQUE, а так же можно указать направление сортировки каждого отдельного поля ASC (по умолчанию) или DESC:
При создании некластерного индекса опцию NONCLUSTERED можно отпустить, т.к. она подразумевается по умолчанию, здесь она показана просто, чтобы указать позицию опции CLUSTERED или NONCLUSTERED в команде.
Удалить индекс можно следующей командой:
Простые индексы так же, как и ограничения, можно создать в контексте команды CREATE TABLE.
Для примера снова удалим таблицу:
И пересоздадим ее со всеми созданными ограничениями и индексами одной командой CREATE TABLE:
Напоследок вставим в таблицу наших сотрудников:
Дополнительно стоит отметить, что в некластерный индекс можно включать значения при помощи указания их в INCLUDE. Т.е. в данном случае INCLUDE-индекс чем-то будет напоминать кластерный индекс, только теперь не индекс прикручен к таблице, а необходимые значения прикручены к индексу. Соответственно, такие индексы могут очень повысить производительность запросов на выборку (SELECT), если все перечисленные поля имеются в индексе, то возможно обращений к таблице вообще не понадобится. Но это естественно повышает размер индекса, т.к. значения перечисленных полей дублируются в индексе.
Вырезка из MSDN. Общий синтаксис команды для создания индексов
Подытожим
Индексы могут повысить скорость выборки данных (SELECT), но индексы уменьшают скорость модификации данных таблицы, т.к. после каждой модификации системе будет необходимо перестроить все индексы для конкретной таблицы.
Желательно в каждом случае найти оптимальное решение, золотую середину, чтобы и производительность выборки, так и модификации данных была на должном уровне. Стратегия по созданию индексов и их количества может зависеть от многих факторов, например, насколько часто изменяются данные в таблице.
Заключение по DDL
Как можно увидеть, язык DDL не так сложен, как может показаться на первый взгляд. Здесь я смог показать практически все его основные конструкции, оперируя всего тремя таблицами.
Главное — понять суть, а остальное дело практики.
Удачи вам в освоении этого замечательного языка под названием SQL.