Avansert SQL og problemløsning

Presentasjon om: "Avansert SQL og problemløsning"— Utskrift av presentasjonen:

1 Avansert SQL og problemløsning
IDA210 Ola Bø Bygd på notat av Per Sætre Høgskolen i Molde

2 Innhold Mer om subselect Mer om union Mer om view Rekursjon

3 Skjema som brukes i alle eksempler
studie(studieid, studienavn, varighet): person(personnr, etternavn, fornavn, gateadresse, postadresse) telefon(person, tlf) student(studentnr, studie, person, studentfra, studenttil) kurs(kursid, kursnavn, studiepoeng, eksamensform) semester(semesterid, semesterstart, semesterslutt, antalldager) eksamen(student, kurs, semester, karakter) postadresse(postnr, poststed) lærer(initialer, etternavn, fornavn, gateadresse, postadresse) undervisning(lærer, semester, kurs) obligatorisk(kurs, studie) valgbart(kurs, studie) kurs_kurs(før, etter)

4 Subspørring Vi vil velge ut rader på grunnlag av verdier i andre rader
Eksempel: skal skrive ut vitnemål med beste eksamenskarakter og dato for eksamen SELECT e.kurs,e.semester,e.karakter FROM eksamen e WHERE e.student = AND karakter < ’F’ AND karakter = (SELECT MIN(karakter) FROM eksamen WHERE e.student = student AND e.kurs = kurs); Spørringen må returnere én og bare én verdi. Er dette sikret? Er dette en korrelert underspørring? Hva er konsekvensen for kjøringen? Den samme spørringa kan løses med ALL

5 Alternativ løsning for å finne beste karakter
SELECT e.kurs,e.semester,e.karakter FROM eksamen e WHERE e.student = AND karakter < ‘F’ AND karakter <= ALL (SELECT karakter FROM eksamen WHERE e.student=student AND e.kurs=kurs); Merk <= all. Forklar hvorfor dette fungerer! Her gir subspørringen flere resultater.

6 Å finne karakterer som ikke teller med fordi de ikke er best
SELECT e.kurs,e.semester,e.karakter FROM eksamen e WHERE e.student = AND karakter < ‘F’ AND karakter > ANY (SELECT karakter FROM eksamen WHERE e.student=student AND e.kurs=kurs);

7 Å finne alle studenter som har avlagt en eller annen eksamen
SELECT studentnr,personnr, studie FROM student WHERE studentnr IN (SELECT student FROM eksamen WHERE semester=’V99’); Er dette en korrelert underspørring? Hva er konsekvensen for kjøringen?

8 EXISTS vs IN Studenter som aldri har tatt en eksamen
EXISTS gir true hvis underspørringen produserer en eller flere rader. IN gir true hvis verdien fins i kolonnen som unserspørringen produserer Er dette korrelerte underspørringer? Hva er konsekvensen for kjøringen? Hvilken spørring vil gå fortest? SELECT studentnr,person,studie FROM student s WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM eksamen WHERE student= s.studentnr); Et alternativ er å bruke IN SELECT studentnr, personnr, studie FROM student s WHERE NOT studentnr IN (SELECT student FROM eksamen); I mange tilfeller kan vi velge mellom å bruke EXISTS eller IN. Med IN kan det oftere være mulig å unngå korrelert underspørring.

9 Flere underspørringer – Eliminere like beste-resultater
SELECT e.kurs,e.semester,e.karakter FROM eksamen e WHERE e.student = AND e.karakter < ‘F’ AND e.karakter = (SELECT MIN(karakter) FROM eksamen WHERE e.student = student AND e.kurs=kurs) AND NOT EXISTS (SELECT * FROM eksamen WHERE e.student = student AND e.kurs=kurs AND e.karakter=karakter AND e.semester < semester) ; Hvordan klarer denne spørringen å eliminere like beste-resultater?

10 JOIN I en relasjonsdatabase lagres data i flere tabeller.
Data fra flere tabeller er typisk knyttet sammen med 1 til mange-sammenhenger Limet som binder data sammen er fremmednøklene En fremmednøkkel på mange-siden skal typisk være lik en primærnøkkel på 1-siden. Ved hjelp av JOIN kan vi sammenstille sammenhørende data JOIN-mekanismen kan brukes også uten at det er definert fremmednøkkel/primærnøkkel

11 Ekvi-join Hvilken undervisning har lærerne gitt?
SELECT l.initialer,l.etternavn || ’,’ || l.fornavn, k.kursid, k.kursnavn, k.studiepoeng, u.semester FROM lærer l, undervisning u, kurs k WHERE l.initialer=u.lærer AND k.kursid=u.kurs; lærer-undervisning-kurs M antall rader i resultatet må bli likt antall rader i undervisning Hvilke felter er fremmednøkler i spørringen over?

12 Ekvi-join kan erstatte IN
SELECT DISTINCT studentnr, personnr, studie FROM student s, eksamen e WHERE s.studentnr = e.student AND e.semester = ’V99’; Denne spørringen finner alle studenter som har avlagt eksamen V99 uten å bruke IN Ingen data fra tabellen eksamen vises i resultatet! Eksamen brukes bare for å bestemme hvilke rader som skal vises – da kalles dette et pseudo-join. DISTINCT sørger for at det bare vises én rad per student

13 Self-join Å finne kollisjoner på timeplanen
Self-join brukes når vi trenger å sammenstille flere rader fra samme tabell Timeplanen er lagret i dette skjemaet forelesningsplan(semester, ukedag, time, kurs) Skal lage oversikt over alle fagkollisjoner SELECT f1.ukedag, f1.time, f1.kurs, f2.kurs FROM forelesningsplan f1, forelesningsplan f2  WHERE f1.semester = ’H99’  AND f1.semester = f2.semester  AND f1.ukedag = f2.ukedag  AND f1.time = f2.time  AND f1.kurs > f2.kurs;   gir samtidig tilgang til to rader i tabellen.  begrenser resultatsettet til ett bestemt semester.  utgjør til sammen join-betingelsen, nemlig at de to kursene har samme semester, dag og time.  reduserer resultatsettet til reelle konflikter. Uten en slik betingelse ville alle kurs kollidere med seg selv og vi ville også få samme kollisjon to ganger.

14 UNION Slå sammen resultater fra ulike spørringer
Eksempel 1 sette sammen data fra to tabeller SELECT etternavn, fornavn, gateadresse, ’S’ FROM person UNION [ALL] SELECT etternavn, fornavn, gateadresse, ’L’ FROM lærer ORDER BY 1,2; Eksempel 2 behandle data forskjellig – vitnemål med standpunktkarakter med eller uten eksamen SELECT kurs, semester, standpunktkarakter AS karakter FROM resultat WHERE eksamenskarakter IS NULL AND student = UNION SELECT kurs, semester, (standpunktkarakter + eksamenskarakter)/2 AS karakter WHERE eksamenskarakter NOT IS NULL ORDER BY 1;

15 UNION kan erstatte OUTER JOIN Alle lærere og telefon
SELECT p.personnr, p.etternavn, p.fornavn, p.gateadresse, t.tlf::CHAR(10) AS Telefon FROM person p, telefon t WHERE p.personnr = t.person UNION SELECT p.personnr, p.etternavn, p.fornavn, p.gateadresse, ’Ingen registrert’ FROM person p WHERE personnr NOT IN (SELECT person FROM telefon) ORDER BY 1,2; Diskuter UNION-kompatibilitet her datatype og kolonnenavn Eksemplet viser CAST av tlf til CHAR(10) Alternativ syntaks: SQLServer CAST(t.tlf, CHAR(10)) Oracle TO_CHAR(t.tlf,’ ’) Fordelen ved å bruke UNION framfor OUTER JOIN er at vi kan legge inn forklarende tekst i stedet for en brukeruvennlig NULL

16 View To hensikter Løse komplekse spørringer ved å bruke en serie med enklere view Lage et selvstendig presentasjonslag, så brukerne ikke får direkte tilgang til tabellene Gir økt sikkerhet Gir økt fleksibilitet Endringer i den indre strukturen kan skjules Gir mulighet for å legge inn programkode Men oppdatering av view er begrenset dvs det er i mange tilfeller ikke mulig å bruke INSERT, UPDATE eller DELETE-setninger på et view Og da blir det vanskelig å bruke databasen bare via view!

17 Begrenset oppdatering av view
Krav for at et view skal være oppdaterbart’ Består bare av en basistabell eller ett opdaterbart view – ingen join eller union Ingen kolonner er resultater av aggregatfunksjoner eller andre uttrykk DISTINCT er ikke brukt i SELECT i view-definisjonen Det er ikke brukt subselect i WHERE Det er ikke brukt GROUP BY eller HAVING Kravene burde ikke være så strenge MS ACCESS har noe slappere krav lagrede spørringer kan brukes som view En annen løsning er å bruke TRIGGERE, slik at utviklerne kan bestemme hvordan et view skal oppdateres SQLServer, Oracle og PostgreSQL tilbyr denne løsningen

18 Avansert INSERT Sette inn flere rader samtidig
Eksempel 1 Vektallsproduksjon per semester skal settes inn i tabellen produksjon INSERT INTO produksjon(semester,antstud,sumpoeng) SELECT e.semester, COUNT(e.karakter), SUM(k.studiepoeng) FROM eksamen e, kurs k WHERE e.kurs = k.kursid AND e.karakter< ‘F’ AND e.semester[2,3] BETWEEN ‘00’ AND ‘03’ GROUP BY e.semester;

19 UPDATE med subselect UPDATE eksamen e
SET (eksamensform, studiepoeng) = ((SELECT eksamensform,studiepoeng FROM kurs k WHERE k.kursid = e.kurs)); Syntaks for SQLServer UPDATE eksamen SET eksamensform = k.eksamensform, studiepoeng = k.vektall FROM eksamen e INNER JOIN kurs k ON(e.kurs = k.kursid) WHERE SUBSTRING(semester,2,2)>’03’;

20 Temporær tabell En temporær tabell er et frittstående objekt som ikke holdes oppdatert SELECT s.studentnr, p.etternavn||’,’||fornavn AS navn, studie FROM student s, person p WHERE s.person=p.personnr INTO TEMP t_studperson; I Oracle har vi en mer funksjonell løsning: SNAPSHOT CREATE SNAPSHOT s_studperson REFRESH START WITH ROUND (SYSDATE +1) +11/24 NEXT NEXT_DAY(TRUNC(SYSDATE), 'MONDAY') + 15/24 AS SELECT s.studentnr, p.etternavn||','||fornavn AS navn, studie WHERE s.personnr=p.personnr; I SQLserver CREATE TABLE #studperson(studentnr, navn, studie); INSERT INTO #stud_person SELECT s.studentnr,

21 Rekursive spørringer Å finne alle kurs som er forutsetninger for et gitt kurs
Tabellen kurs-kurs Rekursiv spørring i SQL 3 WITH RECURSIVE forutsetninger(over, under) AS( SELECT over,under FROM kurs_kurs UNION SELECT k_k.over, f.under FROM kurs_kurs k_k, forutsetninger f WHERE k_k.under = f. over ) SELECT over,under FROM forutsetninger f WHERE f.over=’In601’; over under in601 in135 in136 in150 in160 Rekursiv SELECT i Oracle SELECT under FROM kurs_kurs START WITH over='IN601' CONNECT BY PRIOR under = over ORDER SIBLINGS BY under; START WITH betingelsen bestemmer roten (røttene) i hierarkiet (hierarkiene) – her In601s hierarki av forutsetninger. CONNECT WITH betingelsen bestemmer hvordan overliggende node i hierarkiet, PRIOR, knyttes til neste nivå. Følgende regler gjelder: CONNECT BY betingelsen kan ikke inneholde subselect. Hvis SELECT.kommandoen inneholder en JOIN, vil WHERE-paragrafen utføres før CONNECT BY-paragrafen. Hvis SELECT-kommandoen ikke inneholder en JOIN, vil en eventuell WHERE-paragraf bli utført etter CONNECT BY er gjort.

22 Rekursiv spørring med nivå
over under in601 in135 in136 in150 in160 SELECT under, LEVEL AS nivå FROM kurs_kurs START WITH over='IN601' CONNECT BY PRIOR under = over ORDER SIBLINGS BY nivå;

23 Oppsummering