SELECT Меню. *, Трапезы. *, Вид_блюд. *, Блюда. *
FROM Меню, Трапезы, Вид_блюд, Блюда
WHERE Меню. Т = Трапезы. Т
AND Меню. В = Вид_блюд. В
AND Меню. БЛ = Блюда. БЛ;
позволит получить эквисоединение таблиц Меню, Трапезы, Вид_блюд и Блюда: Т
В
БЛ
Т
Трапеза
В
Вид
БЛ
Блюдо
В
Основа
Выход
Труд
1
З
Овощи
200.
4
1
З
Мясо
250.
3
1
Г
Яйца
200.
5
... .
3
Г
Яйца
180.
4
3
Н
Фрукты
200.
2
3
Н
Молоко
200.
2
Естественное соединение таблиц
Легко заметить, что в эквисоединение таблиц вошли дубликаты столбцов, по которым проводилось соединение (Т, В и БЛ). Для исключения этих дубликатов можно создать естественное соединение тех же таблиц:
SELECT Т, В, БЛ, Трапеза, Вид, Блюдо, Основа, Выход, Труд
FROM Меню, Трапезы, Вид_блюд, Блюда
WHERE Меню. Т = Трапезы. Т
AND Меню. В = Вид_блюд. В
AND Меню. БЛ = Блюда. БЛ;
Реализация естественного соединения таблиц имеет вид
Т
В
БЛ
Трапеза
Вид
Блюдо
Основа
Выход
Труд
1
З
200.
4
1
З
250.
3
1
Г
200.
5
…
3
Г
180.
4
3
Н
200.
2
3
Н
200.
2
Композиция таблиц
Для исключения всех столбцов, по которым проводится соединение таблиц, надо создать композицию
SELECT Трапеза, Вид, Блюдо, Основа, Выход, Труд
FROM Меню, Трапезы, Вид_блюд, Блюда
WHERE Меню. Т = Трапезы. Т
AND Меню. В = Вид_блюд. В
AND Меню. БЛ = Блюда. БЛ;
имеющую вид
Трапеза
Блюдо
Вид
Основа
Выход
Труд
Завтрак
Салат витаминный
Закуска
Овощи
200.
4
Завтрак
Мясо с гарниром
Закуска
Мясо
250.
3
Завтрак
Омлет с луком
Горячее
Яйца
200.
5
... .
Ужин
Драчена
Горячее
Яйца
180.
4
Ужин
Компот
Напиток
Фрукты
200.
2
Ужин
Молочный напиток
Напиток
Молоко
200.
2
Тета-соединение таблиц
В базе данных ПАНСИОН трудно подобрать несложный пример, иллюстрирующий тета-соединение таблиц. Поэтому сконструируем такой надуманный запрос:
SELECT Вид_блюд. *, Трапезы. *
FROM Вид_блюд, Трапезы
WHERE Вид Трапеза;
позволяющий выбрать из полученного декартова произведения таблиц Вид_блюд и Трапезы лишь те строки, в которых значение трапезы “меньше” (по алфавиту) значения вида блюда: В
Вид
Т
Трапеза
З
Закуска
1
Завтрак
С
Суп
1
Завтрак
С
Суп
2
Обед
Н
Напиток
1
Завтрак
Соединение таблиц с дополнительным условием
При формировании соединения создается рабочая таблица, к которой применимы все операции: отбор нужных строк соединения (WHERE фраза), упорядочение получаемого результата (ORDER BY фраза) и агрегатирование данных (SQL-функции и GROUP BY фраза). Например, для получения перечня блюд, предлагаемых в меню на завтрак, можно сформировать запрос на основе композиции:
SELECT Вид, Блюдо, Основа, Выход, 'Номер –', БЛ
FROM Меню, Трапезы, Вид_блюд, Блюда
WHERE Меню. Т = Трапезы. Т
AND Меню. В = Вид_блюд. В
AND Меню. БЛ = Блюда. БЛ
AND Трапеза = ’Завтрак’;
Вид
Блюдо
Основа
Выход
'Номер –'
БЛ
Закуска
Салат витаминный
Овощи
200.
Номер
3
Закуска
Мясо с гарниром
Мясо
250.
Номер
6
Горячее
Омлет с луком
Яйца
200.
Номер
19
Горячее
Пудинг рисовый
Крупа
160.
Номер
21
Напиток
Молочный напиток
Молоко
200.
Номер
31
Напиток
Кофе черный
Кофе
100.
Номер
32
Соединение таблицы со своей копией
В ряде приложений возникает необходимость одновременной обработки данных какой-либо таблицы и одной или нескольких ее копий, создаваемых на время выполнения запроса. Например, при создании списков студентов (таблица Студенты) возможен повторный ввод данных о каком-либо студенте с присвоением ему второго номера зачетной книжки. Для выявления таких ошибок можно соединить таблицу Студенты с ее временной копией, установив в WHERE фразе равенство значений всех одноименных столбцов этих таблиц кроме столбцов с номером зачетной книжки (для последних надо установить условие неравенства значений). Временную копию таблицы можно сформировать, указав имя псевдонима за именем таблицы во фразе FROM. Так, с помощью фразы
FROM Блюда X, Блюда Y, Блюда Z
будут сформированы три копии таблицы Блюда с именами X, Y и Z. В качестве примера соединения таблицы с ней самой сформируем запрос на вывод таких пар блюд таблицы Блюда, в которых совпадает основа, а название первого блюда пары меньше (по алфавиту), чем номер второго блюда пары. Для этого можно создать запрос с одной копией таблицы Блюда (Копия):
SELECT Блюдо, Копия. Блюдо, Основа
FROM Блюда, Блюда Копия
WHERE Основа = Копия. Основа
AND Блюдо < Копия. Блюдо;
или двумя ее копиями (Первая и Вторая):
SELECT Первая. Блюдо, Вторая. Блюдо, Основа
FROM Блюда Первая, Блюда Вторая
WHERE Первая. Основа = Вторая. Основа
AND Первая. Блюдо < Вторая. Блюдо;
Получим результат вида
Первая. Блюдо
Вторая. Блюдо
Основа
Морковь с рисом
Помидоры с луком
Овощи
Морковь с рисом
Салат летний
Овощи
Морковь с рисом
Салат витаминный
Овощи
Помидоры с луком
Салат витаминный
Овощи
Помидоры с луком
Салат летний
Овощи
Салат витаминный
Салат летний
Овощи
Бастурма
Бефстроганов
Мясо
Бастурма
Мясо с гарниром
Мясо
Бефстроганов
Мясо с гарниром
Мясо
Вложенные подзапросы
Виды вложенных подзапросов
Вложенный подзапрос – это подзапрос, заключенный в круглые скобки и вложенный в WHERE (HAVING) фразу предложения SELECT или других предложений, использующих WHERE фразу. Вложенный подзапрос может содержать в своей WHERE (HAVING) фразе другой вложенный подзапрос и т. д. Нетрудно догадаться, что вложенный подзапрос создан для того, чтобы при отборе строк таблицы, сформированной основным запросом, можно было использовать данные из других таблиц (например, при отборе блюд для меню использовать данные о наличии продуктов в кладовой пансионата). Существуют простые и коррелированные вложенные подзапросы. Они включаются в WHERE (HAVING) фразу с помощью условий IN, EXISTS или одного из условий сравнения ( = | < | < |
Простые вложенные подзапросы
Простые вложенные подзапросы используются для представления множества значений, исследование которых должно осуществляться в каком-либо предикате IN, что иллюстрируется в следующем примере: выдать название и статус поставщиков продукта с номером 11, т. е. помидоров.
Результат:
SELECT Название, Статус
FROM Поставщики
WHERE ПС IN
( SELECT ПС
FROM Поставки
WHERE ПР = 11 );
Название
Статус
СЫТНЫЙ
рынок
УРОЖАЙ
коопторг
ЛЕТО
агрофирма
КОРЮШКА
кооператив
При обработке полного запроса система выполняет прежде всего вложенный подзапрос. Этот подзапрос выдает множество номеров поставщиков, которые поставляют продукт с кодом ПР = 11, а именно множество (1, 5, 6, 8). Поэтому первоначальный запрос эквивалентен такому простому запросу:
SELECT Название, Статус
FROM Поставщики
WHERE ПС IN (1, 5, 6, 8);
Подзапрос с несколькими уровнями вложенности можно проиллюстрировать на том же примере. Пусть требуется узнать не поставщиков продукта 11, как это делалось в предыдущих запросах, а поставщиков помидоров, являющихся продуктом с номером 11. Для этого можно дать запрос
SELECT Название, Статус
FROM Поставщики
WHERE ПС IN
( SELECT ПС
FROM Поставки
WHERE ПР IN
( SELECT ПР
FROM Продукты
WHERE Продукт = 'Помидоры' ));
В данном случае результатом самого внутреннего подзапроса является только одно значение (11). Как уже было показано выше, подзапрос следующего уровня в свою очередь дает в результате множество (1, 5, 6, 8). Последний, самый внешний SELECT, вычисляет приведенный выше окончательный результат. Вообще допускается любая глубина вложенности подзапросов. Тот же результат можно получить с помощью соединения
SELECT Название, Статус
FROM Поставщики, Поставки, Продукты
WHERE Поставщики. ПС = Поставки. ПС
AND Поставки. ПР = Продукты. ПР
AND Продукт = 'Помидоры';
При выполнении этого компактного запроса система должна одновременно обрабатывать данные из трех таблиц, тогда как в предыдущем примере эти таблицы обрабатываются поочередно. Естественно, что для их реализации тебуются различные ресурсы памяти и времени, однако этого невозможно ощутить при работе с ограниченным объемом данных в иллюстративной базе ПАНСИОН.
Использование одной и той же таблицы во внешнем и вложенном подзапросе Выдать номера поставщиков, которые поставляют хотя бы один продукт, поставляемый поставщиком 6.
Результат:
SELECT DISTINCT ПС
FROM Поставки
WHERE ПР IN
( SELECT ПР
FROM Поставки
WHERE ПС = 6);
ПС
1
3
5
6
8
Отметим, что ссылка на Поставки во вложенном подзапросе означает не то же самое, что ссылка на Поставки во внешнем запросе. В действительности, два имени Поставки обозначают различные значения. Чтобы этот факт стал явным, полезно использовать псевдонимы, например, X и Y:
SELECT DISTINCT X. ПС
FROM Поставки X
WHERE X. ПР IN
( SELECT Y. ПР
FROM Поставки Y
WHERE Y. ПС = 6 );
Здесь X и Y – произвольные псевдонимы таблицы Поставки, определяемые во фразе FROM и используемые как явные уточнители во фразах SELECT и WHERE. Напомним, что псевдонимы определены лишь в пределах одного запроса.
Вложенный подзапрос с оператором сравнения, отличным от IN
Выдать номера поставщиков, находящихся в том же городе, что и поставщик с номером 6.
Результат:
SELECT ПС
FROM Поставщики
WHERE Город =
( SELECT Город
FROM Поставщики
WHERE ПС = 6 );
ПС
1
4
6
В подобных запросах можно использовать и другие операторы сравнения (
Коррелированные вложенные подзапросы
Выдать название и статус поставщиков продукта с номером 11.
SELECT Название, Статус
FROM Поставщики
WHERE 11 IN
( SELECT ПР
FROM Поставки
WHERE ПС = Поставщики. ПС );
Такой подзапрос отличается от обычного тем, что вложенный подзапрос не может быть обработан прежде, чем будет обрабатываться внешний подзапрос. Это связано с тем, что вложенный подзапрос зависит от значения Поставщики. ПС а оно изменяется по мере того, как система проверяет различные строки таблицы Поставщики. Следовательно, с концептуальной точки зрения обработка осуществляется следующим образом: Система проверяет первую строку таблицы Поставщики. Предположим, что это строка поставщика с номером 1. Тогда значение Поставщики. ПС будет в данный момент имеет значение, равное 1, и система обрабатывает внутренний запрос
( SELECT ПР
FROM Поставки
WHERE ПС = 1 );
получая в результате множество (9, 11, 12, 15). Теперь система может завершить обработку для поставщика с номером 1. Выборка значений Название и Статус для ПС=1 (СЫТНЫЙ и рынок) будет проведена тогда и только тогда, когда ПР=11 будет принадлежать этому множеству, что, очевидно, справедливо. Далее система будет повторять обработку такого рода для следующего поставщика и т. д. до тех пор, пока не будут рассмотрены все строки таблицы Поставщики. Подобные подзапросы называются коррелированными, так как их результат зависит от значений, определенных во внешнем подзапросе. Обработка коррелированного подзапроса, следовательно, должна повторяться для каждого значения извлекаемого из внешнего подзапроса, а не выполняться раз и навсегда. Рассмотрим пример использования одной и той же таблицы во внешнем подзапросе и коррелированном вложенном подзапросе. Выдать номера всех продуктов, поставляемых только одним поставщиком.
Результат:
SELECT DISTINCT X. ПР
FROM Поставки X
WHERE X. ПР NOT IN
( SELECT Y. ПР
FROM Поставки Y
WHERE Y. ПС <> X. ПС );
X. ПР
17
Действие этого запроса можно пояснить следующим образом: “Поочередно для каждой строки таблицы Поставки, скажем X, выделить значение номера продукта (ПР), если и только если это значение не входит в некоторую строку, скажем, Y, той же таблицы, а значение столбца номер поставщика (ПС) в строке Y не равно его значению в строке X”. Отметим, что в этой формулировке должен быть использован по крайней мере один псевдоним – либо X, либо Y.
Запросы, использующие EXISTS
Квантор EXISTS (существует) – понятие, заимствованное из формальной логики. В языке SQL предикат с квантором существования представляется выражением EXISTS (SELECT * FROM …). Такое выражение считается истинным только тогда, когда результат вычисления “SELECT * FROM …” является непустым множеством, т. е. когда существует какая-либо запись в таблице, указанной во фразе FROM подзапроса, которая удовлетворяет условию WHERE подзапроса. (Практически этот подзапрос всегда будет коррелированным множеством. ) Рассмотрим примеры. Выдать названия поставщиков, поставляющих продукт с номером 11.
Результат:
SELECT Название
FROM Поставщики
WHERE EXISTS
( SELECT *
FROM Поставки
WHERE ПС = Поставщики. ПС
AND ПР = 11 );
Название
СЫТНЫЙ
УРОЖАЙ
КОРЮШКА
ЛЕТО
Система последовательно выбирает строки таблицы Поставщики, выделяет из них значения столбцов Название и ПС, а затем проверяет, является ли истинным условие существования, т. е. су-ществует ли в таблице Поставки хотя бы одна строка со значением ПР=11 и значением ПС, равным значению ПС, выбранному из таблицы Поставщики. Если условие выполняется, то полученное значение столбца Название включается в результат. Предположим, что первые значения полей Название и ПС равны, соответственно, 'СЫТНЫЙ' и 1. Так как в таблице Поставки есть строка с ПР=11 и ПС=1, то значение 'СЫТНЫЙ' должно быть включено в результат. Хотя этот первый пример только показывает иной способ формулировки запроса для задачи, решаемой и другими путями (с помощью оператора IN или соединения), EXISTS представляет собой одну из наиболее важных возможностей SQL. Фактически любой запрос, который выражается через IN, может быть альтернативным образом сформулирован также с помощью EXISTS. Однако обратное высказывание несправедливо. Выдать название и статус поставщиков, не поставляющих продукт с номером 11.
Результат:
SELECT Название, Статус
FROM Поставщики
WHERE NOT EXISTS
( SELECT *
FROM Поставки
WHERE ПС = Поставщики. ПС
AND ПР = 11 );
Название
Статус
ПОРТОС
кооператив
ШУШАРЫ
совхоз
ТУЛЬСКИЙ
универсам
ОГУРЕЧИК
ферма
Функции в подзапросе
Теперь, после знакомства с различными формулировками вложенных подзапросов и псевдонимами легче понять текст и алгоритм реализации запроса на получение тех поставщиков продуктов для Сырников, которые поставляют эти продукты за минимальную цену: SELECT Продукт, Цена, Название, Статус
FROM Продукты, Состав, Блюда, Поставки, Поставщики
WHERE Продукты. ПР = Состав. ПР
AND Состав. БЛ = Блюда. БЛ
AND Поставки. ПР = Состав. ПР
AND Поставки. ПС = Поставщики. ПС
AND Блюдо = 'Сырники'
AND Цена = ( SELECT MIN(Цена)
FROM Поставки X
WHERE X. ПР = Поставки. ПР );
Естественно, что это коррелированный подзапрос: здесь сначала определяется минимальная цена продукта, входящего в состав Сырников, и только затем выясняется его поставщик. На этом примере мы закончим знакомство с вложенными подзапросами, предложив попробовать свои силы в составлении ряда запросов, с помощью механизма таких подзапросов: Выдать названия всех мясных блюд.
Выдать количество всех блюд, в состав которых входят помидоры. Выдать блюда, продукты для которых поставляются агрофирмой ЛЕТО.
