Lenguaje SQL. Manejadores de bases de datos

Transcripción

1 Lenguaje SQL Lenguaje de definición de datos (DDL) Consultas: estructura básica Operaciones de conjuntos Funciones agregadas Valores nulos Subconsultas anidadas Relaciones derivadas Vistas Modificaciones de Bases de Datos Relaciones unidas (joined) SQL embebido, ODBC y JDBC Manejadores de bases de datos

2 Esquema utilizado en los ejemplos sucursal nombre-sucursal ciudad-sucursal activos cuenta numero-cuenta nombre-sucursal saldo depositante nombre-cliente numero-cuenta cliente nombre-cliente calle-cliente ciudad-cliente prestamo numero-prestamo nombre-sucursal cantidad prestatario nombre-cliente numero-prestamo Manejadores de Bases de datos

3 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: El esquema de cada relación. El dominio de los datos asociados a cada atributo. Restricciones de integridad. El conjunto de índices que se debe mantener para cada relación. Información de seguridad y autorización para cada relación. La estructura de almacenamiento físico de cada relación en disco. Manejadores de Bases de datos

4 Tipos de dominio en SQL char(n). Cadena de caracteres de longitud fija n indicada por el usuario. varchar(n). Cadena de caracteres de longitud variable, con una longitud máxima n indicada por el usuario. int. Entero (un subconjunto finito de enteros dependiente de la máquina). smallint. Entero corto (un subconjunto del dominio entero cuyo tamaño es dependiente de la máquina). 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. real, double precision. Numeros en formato de punto flotante y punto flotante de doble precisión, con precisión dependiente de la máquina. float(n). Númeor en punto flotante, conuna precisión indicada por el usuario de al menos n digitos. En todos los tipos de dominios se permiten valores nulos. Si un atributose declara not null, se prohiben los valores nulos para ese atributo. 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

5 Tipos de Fecha/Hora en SQL (Cont.) date. Fechas, conteniendo un año (4 dígitos), mes y día. P.e. date time. Horas, minutos y segundos. P.e. time 09:00:30 time 09:00:30.75 timestamp: Fecha y hora. P.e. timestamp :00:30.75 Interval: periodo de tiempo P.e. Interval 1 día Restar un valor date/time/timestamp de otro nos da un valor de tipo intervalo Valores de tipo intervalo se pueden sumar a valores date/time/timestamp Podemos extraer valores de campos de date/time/timestamp P.e. extract (year from r.fechainicio) Podemos transformar tipos cadena de caracteres a date/time/timestamp P.e. cast <expresion-tipo-string> as date Manejadores de Bases de datos 5

6 Comando Create Table Una relación SQL se define mediante el comando create table: create table r (A 1 D 1 RI 1, A 2 D 2 RI 2,..., A n D n RI n, (restriccion-integridad 1 ),..., (restriccion-integridad k )) r es el nombre de la relación cada A i es un nombre de atributo en el esquema de la relación r D i es el tipo de datos de los valores del dominio del atributo A i Ejemplo: create table sucursal (nombre-sucursal ciudad-sucursal activos char(15) not null, char(30), integer) Manejadores de Bases 6

7 Restricciones de integridad en Create Table not null primary key (A 1,..., A n ) check (P), donde P es un predicado foreign key (A 1,..., A n ) references r (B 1,..., 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

8 Comandos Drop y Alter Table El comando drop table borra toda la información referente a la relación eliminada de la base de datos. 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. A todas las tuplas de la relación se les asigna null como valor del nuevo atributo. 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 Algunos SGBD no soportan la eliminación de atributos Manejadores de Bases 8

9 Integridad referencial 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. 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. Definición formal Dadas las relaciones r 1 (R 1 ) y r 2 (R 2 ) con claves primarias K 1 y K 2 respectivamente. El subconjunto α de R 2 es una clave foránea referenciando K 1 en la relación r 1, si para cada t 2 en r 2 debe haber una tupla t 1 en r 1 tal que t 1 [K 1 ] = t 2 [α]. Las restricciones de integridad referencial también se denominan dependencias de subconjunto ya que se pueden expresar como α (r 2 ) K1 (r 1 ) Manejadores de Bases 9

10 Integridad referencial en el modelo E-AE Consideremos el conjunto asociación R entre los conjuntos entidad E 1 y E 2. El esquema relacional de R incluye las claves primarias K 1 de E 1 y K 2 de E 2. Entonces K 1 y K 2 son claves foráneas sobre los esquemas relacionales de E 1 y E 2 respectivamente. E1 R E2 Las asociaciones 1:N se pueden resolver mediante restricciones de integridad, en vez de mediante una nueva asociación Los jerarquías de especialización/generalización también dan lugar a restricciones de integridad referencial. Los conjuntos entidad débiles también dan lugar a restricciones de integridad referencial. 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

11 Comprobación n de integridad referencial durante una modificación Se deben realizar las siguientes comprobaciones con el fin de preservar la siguiente restricción de integridad referencial: α (r 2 ) K (r 1 ) Insertar. Si una tupla t 2 se inserta en r 2, el sistema se debe asegurar de que hay una tupla t 1 en r 1 tal que t 1 [K] = t 2 [α]. Es decir t 2 [α] K (r 1 ) Eliminar. Si se elimina una tupla t 1 de r 1, el sistema debe hallar el conjunto de tuplas de r 2 que referencian t 1 : σ α = t1[k] (r 2 ) Si el conjunto no es vacío o bien se rechaza el comando como un error, o bien se deben eliminar las tuplas que referencian a t 1 (se permiten eliminaciones en cascada) Manejadores de Bases d 11

12 Modificaciones de la base de datos (Cont.) Actualizaciones. Hay dos casos: Si se actualiza una tupla t 2 en la relación r 2 y la actualización modifica los valores de la clave foránea α,entonces se debe hacer un test similar al caso de inserción: Si t 2 denota el nuevo valor de la tupla t 2, el sistema se debe asegurar de que t 2 [α] K (r 1 ) Si se actualiza una tupla t 1 en r 1, 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 σ α = t1[k] (r 2) utilizando el valor anterior de t 1 (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 12

13 Consultas: Estructura básica SQL está basado en operaciones sobre relaciones y sobre conjuntos con algunas modificaciones y mejoras Una consultatípica en SQL tiene la siguienteforma: select A 1, A 2,..., A n from r 1, r 2,..., r m where P A i s repesentan atributos r i s representan relaciones P es un predicado. Esta consulta es equivalente a la expresión de álgebra relacional: A1, A2,..., An (σ P (r 1 x r 2 x... x r m )) El resultado de una consulta SQL es una relación. Bases de datos 13

14 La cláusula select La cláusula select lista los atributos que queremos en el resultado de la consulta Corresponde a la operación de proyección del álgebra de relaciones P.e. encontrar los nombres de todas las sucursales de la relación prestamo select nombre-sucursal from prestamo En la sintaxis del álgebra relacional pura, la consulta sería: nombre-sucursal (prestamo) Bases de datos 14

15 La clausula select (Cont.) SQL permite duplicados tantoen relaciones (tablas) como en los resultados de las consultas. Para forzar la eliminación de duplicados en los resultados utilizamos distinct después de select. Encontrar los nombres de todas las sucursales en la relación prestamo eliminando duplicados select distinct nombre-sucursal from prestamo La palabra reservada all indicaque no se eliminen los duplicados (comportamiento por defecto). select all nombre-sucursal from prestamo Bases de datos 15

16 La clausula select (Cont.) Un asterisco en la clausula select indica todos los atributos select * from prestamo La clausula select puede contener expresiones aritméticas con las operaciones +,,, y /, y operar sobre constantes o atributos de tuplas. 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

17 La clausula where La clausula where especifica condiciones que debe satisfacer el resultado Corresponden al predicado de selección del álgebra relacional. 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 Los resultados lógicos se pueden combinar con las conectivas lógicas and, or y not. Las comparaciones se pueden aplicar al resultado de expresiones aritméticas. Bases de datos 17

18 La clausula where (Cont.) SQL incluye un operador de comparación between 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 and Bases de datos 18

19 La clausula from La clausula from lista las relaciones involucradas en la consulta corresponde al producto cartesiano del álgebra relacional. Encontrar el producto cartesiano prestatario x prestamo select from prestatario, prestamo 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

20 La operación de renombrado SQL permite renombrar relaciones y atributos mediante la cláusula as : nombre-antiguo as nombre-nuevo 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

21 Variables de tupla Las variables de tupla se definen en la cláusula from mediante el uso de la cláusula as. 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 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

22 Operaciones sobre cadenas de caracteres SQL incluye un operador de coincidencia para comparar cadenas de caracteres. Los patrones se describen usando dos caracteres especiales: porcentaje (%). El % representa cualquier subcadena de caracteres. subrayado (_). El _ representa cualquier caractér. Encontrar los nombres de los clientes cuya calle incluya la subcadena Mayor. Para encontrar Mayor% select nombre-cliente from cliente where calle-cliente like %Mayor% like Mayor\% escape \ SQL soporta diversas operaciones sobre cadenas de caracteres, como concatenación (utilizando ) convertir de mayúsculas a minúsculas (y viceversa) calcular la longitud, extraer subcadenas, etc. Bases de datos 22

23 Ordenar las tuplas obtenidas Listar en orden alfabéticolos 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 Podemos especificar desc para orden descendente o asc para orden ascendente para cada atributo; el orden por defecto es el ascendente. P.e. order by nombre-cliente desc Bases de datos 23

24 Operaciones de conjuntos 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. 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: m + n veces en r union all s min(m,n) veces en r intersect all s max(0, m n) veces en r except all s Bases de datos 24

25 Operaciones de conjuntos Encontrar todos los clientes que tengan un préstamo, una cuentao ambas cosas: (select nombre-cliente from depositante) union (select nombre-cliente from prestatario) Encontrar todos los clientes que tienen tantouna cuentacomo un préstamo (select nombre-cliente from depositante) intersect (select nombre-cliente from borrower) 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

26 Funciones agregadas Estas funciones operan sobre un conjuntode 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

27 Funciones agregadas (Cont.) Encontrar el saldo medio de las cuentas de la sucursal Centro. select avg (saldo) from cuenta where nombre-sucursal = Centro Encontrar el número de tuplas de la relación cliente. select count (*) from cliente Encontrar el número de depositantes del banco. select count (distinct nombre-cliente) from depositante Bases de datos 27

28 Funciones agregadas Group By 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

29 Funciones agregadas cláusula Having 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

30 Valores nulos (null) Las tuplas pueden tener valores nulos, indicado por null, para algunos de sus atributos. null significa valor desconocido o que esevalor no existe. El predicado is null se utiliza para comprobar valores nulos. 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 El resultado de cualquier expresión aritméticaen la que participa null es null P.e. 5 + null devuelve null Sin embargo, las funciones agregadas simplemente ignoran los nulos Bases de datos 30

31 Valores nulos y lógica tri-valorada Cualquier comparación con null devuelve desconocido P.e. 5 < null o null <> null o null = null Lógicatri-valorada utilizando el valor de verdad desconocido: OR: (desconocido or true) = true, (desconocido or false) = desconocido (desconocido or desconocido) = desconocido AND: (desconocido and true) = desconocido, (desconocido and false) = false, (desconocido and desconocido) = desconocido NOT: (not desconocido) = desconocido Los resultados de los predicados de la cláusula where se tratan como false si toman el valor desconocido Bases de datos 31

32 Valores nulos y agregados Total de cantidades de todos los préstamos select sum (cantidad) from prestamo Esta sentencia ignora las cantidades nulas El resultado es nulo si no hay cantidades no nulas Todas las funciones agregadas excepto count(*) ignoran las tuplas con valores nulos en los atributos agregados. Bases de datos 32

33 Subconsultas anidadas SQL proporciona un mecanismo para anidar subconsultas. Una subconsulta es una expresión select-from-where que está anidada en otra consulta. 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

34 Ejemplo Encontrar todos los clientes que tengan tanto una cuentacomo un préstamo en el banco. select distinct nombre-cliente from prestatario where nombre-cliente in (select nombre-cliente from depositante) 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

35 Ejemplo 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

36 Comparación de conjuntos 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 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

37 Definición de la cláusula Some F <comp> some r t r que cumple (F <comp> t) Donde <comp> puede ser: <,, >, =, (5< some ) = true (leer: 5 < some tupla de la relación) (5< some (5 = some ) = false ) = true 0 (5 some 5 ) = true (dado que 0 5) (= some) in Sin embargo, ( some) not in Bases de datos 37

38 Definición de la cláusula All F <comp> all r t r (F <comp> t) (5< all ) = false (5< all (5 = all ) = 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

39 Consulta de ejemplo 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

40 Comprobación de relaciones vacías as La construcción exists devuelve el valor true si la subconsulta argumento no está vacía. exists r r Ø not exists r r = Ø Bases de datos 40

41 Consulta de ejemplo 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)) Notar que X Y = Ø X Y Nota: Esta consulta no se puede escribir con = all y sus variantes Bases de datos 41

42 Comprobación de ausencia de tuplas duplicadas La construcción unique comprueba si el resultado de una subconsulta tiene tuplas duplicadas. 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

43 Consulta de ejemplo 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

44 Vistas Proporcionan un mecanismo para ocultar ciertos datos a ciertos usuarios. Para crear una vista se usael comando: create view v as <consulta> donde: <consulta> es cualquier expresión legal El nombre de la vista es v Bases de datos 44

45 Ejemplo 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) Encontrar todos los clientes de la sucursal Centro select nombre-cliente from clientes-sucursal where nombre-sucursal = Centro Bases de datos 45

46 Relaciones derivadas 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

47 Cláusula With La cláusula With definir vistas locales a una consulta, en vez de globalmente. Encontrar todas las cuentas con el saldomáximo 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

48 Consultas complejas con la cláusula With 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

49 Modificación de datos Borrado Borrar todas las cuentas de la sucursal Centro delete from cuenta where nombre-sucursal = Centro 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

50 Ejemplo de borrado Borrar todas las cuentas con saldos por debajo de la media del banco. delete from cuenta where saldo < (select avg (saldo) from cuenta) Problema: a medida que borramos tuplas, la media cambia 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

51 Modificación de Datos - Inserción 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 ) Añadir una nueva tupla a cuenta con saldo puesto a nulo insert into cuenta values ( A-777,'Centro', null) Bases de datos 51

52 Modificación de datos Inserción 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 préstamoservirá 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 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

53 Modificación de datos Actualizaciones Incrementar todas las cuentas con más de 10,000 pesos un 6% y el resto de cuentas un 5%. Escribimos dos sentencias update: update cuentas set saldo = saldo 1.06 where saldo > El orden es importante update cuentas set saldo = saldo 1.05 where saldo Se puede hacer mejor con la sentencia case Bases de datos 53

54 Sentencia Case para actualizaciones condicionales La misma consultade 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 <= then saldo *1.05 else saldo * 1.06 end Bases de datos 54

55 Actualización a través de vistas 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 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 en la relación prestamo ( L-307, Centro, null) En vistas más complejas las actualizaciones pueden ser más difíciles o imposibles de transformar y no están, por tanto, permitidas. La mayoría de implementaciónes SQL sólo permiten actualizaciones a través de vistas simples (sin agregaciones) definidas sobre una sola relación. Bases de datos 55

56 Transacciones Una transacción es una secuencia de sentencias (normalmente de consulta y actualización) que se ejecutan como una sola unidad. Las transacciones se inician de manera implícita y se terminan mediante: Ejemplo: commit work: hace permanentes en la base de datos todos los cambios rollback work: deshace todos los cambios realizados en la transacción. La transferencia de dinero de una cuenta a otra supone dos pasos: quitarlo de una cuenta y añadirlo a la otra Si se realiza un paso y falla el otro, la base de datos queda en un estado inconsistente Por tanto, se deben realizar los dos pasos, o ninguno. Si cualquier paso de la transacción falla, todo el trabajo realizado por la transacción se puede desahcer mediante rollback work. El rollback de las transacciones incompletas se hace automáticamente en caso de fallos del sistema. Bases de datos 56

57 Transacciones (Cont.) En la mayoría de SGBD, cada sentencia SQL que se ejecuta correctamente se confirma (commit) automáticamente. En este caso, cada transacción debe consistir en una sola sentencia. Normalmente se puede deshabilitar la confirmación automática, permitiendo transacciones multi-sentencia, pero cómo se hace esto es dependiente del SGBD. Otra opción, en SQL:1999: rodear las sentencias de: begin atomic end Bases de datos 57

58 Relaciones unidas (join) Las operaciones join toman dos relaciones y devuelven otra relación. Estas operaciones normalmente se utilizan como subconsultas en la cláusula from. Condición del join define qué tuplas de las dos relaciones coinciden, y qué atributos aparecerán en el resustado del join. 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 inner join left outer join right outer join full outer join Condición de join natural on <predicado> using (A 1, A 2,..., A n ) Bases de datos 58

59 Relaciones unidas Datos para los ejemplos Relación prestamo numero-prestamo L-170 L-230 L-260 Relación prestatario nombre-cliente Fernández Suárez López nombre-sucursal Villa Centro Vargas numero-prestamo L-170 L-230 L-155 cantidad Nota: falta la información del préstatario del préstamo L-260 y la información del préstamo L-155 Bases de datos 59

60 Relaciones unidas - Ejemplos 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 prestamo left outer join prestatario on prestamo.numero-prestamo = prestatario.numero-prestamo numero-prestamo nombre-sucursal cantidad nombre-cliente numero-prestamo L-170 L-230 L-260 Villa Centro Vargas Fernández Suárez null L-170 L-230 null Bases de datos 60

61 Relaciones unidas - Ejemplos prestamo natural inner join prestatario numero-prestamo nombre-sucursal cantidad nombre-cliente L-170 Villa 3000 Fernández L-230 Centro 4000 Suárez prestamo natural right outer join prestatario numero-prestamo nombre-sucursal cantidad nombre-cliente L-170 Villa 3000 Fernández L-230 Centro 4000 Suárez L-155 null null López Bases de datos 61

62 Relaciones unidas - Ejemplos prestamo full outer join prestatario using (numero-prestamo) numero-prestamo nombre-sucursal cantidad nombre-cliente L-170 L-230 Villa Centro Fernández Suárez L-260 Vargas 1700 null L-155 null null López 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

63 SQL embebido El estándar SQL define la inclusión de SQL en diversos lengujes de programación como Pascal, PL/I, Fortran, C, y Cobol. 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). La forma básica de estos lenguajes sigue la utilizada en el Sistema R para incluir SQL en PL/I. La sentencia EXEC SQL se utiliza para identificar solicitudes embebidas SQL al preprocesador EXEC SQL <sentencia SQL embebida > END-EXEC Nota: en algunos lenguajes estocambia. P.e. en Java se usa # SQL {. } ; Bases de datos 63

64 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. Especificamos la consultaen 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

65 SQL embebido (Cont.) La sentencia open hace que se evalúe la consulta EXEC SQL open c END-EXEC 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 Una variable denominada SQLSTATE en el área de comunicación de SQL (SQLCA) se pone a para indicar que no hay más datos La sentencia close haceque el SGBD elimine la relación temporal que alamcena el resultado de la consulta. EXEC SQL close c END-EXEC Bases de datos 65

66 Actualizaciones mediante cursores 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 Para actualizar la tupla en la posición actual del cursor: update cuenta set saldo = saldo where current of c Bases de datos 66

67 SQL dinámico Permite a los programas construir y ejecutar sentencias SQL en tiempo de ejecución. Ejemplo de usode SQL dinámicodesde 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; 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

68 ODBC Estándar Open DataBaseConnectivity (ODBC) Estándar para programar comunicaciones (accesos) a un servidor de bases de datos desde aplicaciones. API para abrir una conexión con una base de datos, enviar sentencias, recibir resultados. Bases de datos 68

69 ODBC (Cont.) Cada SGBD que soporta ODBC proporciona una librería "driver" que se 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: el manejador de la conexión, el servidor a que conectar, el identificador del usuario, su password También debe especificar los tipos de los argumentos: SQL_NTS indica que el argumento anterior es una cadena de carateres terminado en nulo. Bases de datos 69

70 Código ODBC 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

71 Código ODBC (Cont.) Los programas envían comandos SQL a la base datos mediante SQLExecDirect Las tuplas del resultado se acceden mediante SQLFetch() SQLBindCol() asocia variables C a atributos del resultado de la consulta. Cuando se accede a una tupla, sus valores se almacenan automáticamente a las variables C correspondientes. 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

72 Cuerpo principal del programa char nombresucursal[80]; float saldo; int longout1, longout2; HSTMT stmt; Código ODBC (Cont.) 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

73 Más características de ODBC Sentencias Preparadas Sentencia SQL preparada: compilada en la base de datos Puede tener huecos : P.e.: insert into cuenta values(?,?,?) Se ejecuta varias veces con valores concretos para los huecos Manejo de Metadatos Encontrar todas las relaciones de la base de datos y encontrar los nombres y tipos de las columnas de un resultado de consulta o una relación de la base de datos. Por defecto, cada sentencia SQL se trata como una transacción, es decir, se confirma automáticamente. Se puede desactivar la confirmación automática en una conexión SQLSetConnectOption(conn, SQL_AUTOCOMMIT, 0)} Y las transacciones de deben confirmar o anular entonces explícitamente mediante SQLTransact(conn, SQL_COMMIT) o SQLTransact(conn, SQL_ROLLBACK) Bases de datos 73

74 Niveles de conformidad ODBC Los niveles de conformidad especifican subconjuntos de la funcionalidad definida por el estándar. Core Nivel 1: requiere soporte de consulta de metadatos Nivel 2: requiere capacidad para enviar y obtener cadenas de valores de parámetros e información de catálogo más detallada. El estándar CLI (SQL Call Level Interface) es similar al interfaz ODBC, con pequeñas diferencias. Bases de datos 74

75 JDBC JDBC es una API Java para comunicarse con SGBD que soportan SQL JDBC soporta diversas características para consultar y actualizar datos y para obtener los resultados de consultas 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 Modelo para comunicarse con la base de datos: Abrir una conexión Crear un objeto sentencia Ejecutar consultas utilizando el objeto Sentencia para enviar consultas y obtener resultados Mecanismos de excepción para gestionar errores Bases de datos 75

76 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

77 Actualizar la base de datos try { Código JDBC (Cont.) stmt.executeupdate( "insert into cuentas values ('A-9732', Centro', 1200)"); } catch (SQLException sqle) { } System.out.println( No se pudo introducir la tupla. " + sqle); 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

78 Detalles del código JDBC Obtener campos del resultado: rs.getstring( nombresucursal ) y rs.getstring(1) son equivalentes si nombresucursal es el primer argumento del resultado del select. Tratamiento de valores Null int a = rs.getint( a ); if (rs.wasnull()) Systems.out.println( Obtenido un valor nulo ); Bases de datos 78

79 Sentencias preparadas Las sentencias preparadas permiten que las consultas se compilen y ejecuten varias veces con argumentos distintos PreparedStatement pstmt = conn.preparestatement( pstmt.setstring(1, "A-9732"); pstmt.setstring(2, Cenro"); pstmt.setint(3, 1200); pstmt.executeupdate(); insert into cuenta values(?,?,?) ); pstmt.setstring(1, "A-9733"); pstmt.executeupdate(); Bases de datos 79

80 Arquitecturas de la aplicación La aplicaciones se pueden construir siguiendo una de las dos arquitecturas siguientes: Modelo de dos capas El programa de aplicación en la máquina del usuario utiliza directamente JDBC/ODBC para comunicarse con la base de datos Modelo de tres capas 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

81 Modelo de dos capas P.e. código Java se ejecuta en la máquina cliente y utiliza JDBC para comunicarse con el servidor Beneficios: flexibilidad, no necesita restringirse a consultas predefinidas Problemas: Seguridad: las passwords están disponibles en la máquina cliente; se permiten todas las operaciones sobre la base de datos Más código en el cliente No apropiado entre organizaciones, o en aquellas grandes como universidades Bases de datos 81

82 Modelo de tres capas Programa CGI Servidor de Aplicaciones/HTTP Servlets JDBC Servidor de BD HTTP/Protocolo específico de la aplicación Red Cliente Cliente Cliente Bases de datos 82

83 Modelo de tres capas (Cont.) P.e. Cliente Web + Servlet Java utilizando JDBC para comunicarse con el servidor de bases de datos El cliente envía peticiones vía http o un protocolo específico de la aplicación La aplicación o el servidor Web recibe la petición La petición la gestiona un programa CGI program o servlets La seguridad la gestiona la aplicación en el servidor Mayor seguridad Seguridad de grado fino Cliente simple, pero sólo puede hacer transacciones predefinidas Bases de datos 83

84 Extensiones Procedimentales y Procedimientos Almacenados SQL proporciona un lenguaje modular permite definir procedimientos en SQL, con sentencias if-then-else, bucles for y while, etc. Procedimientos Almacenados Se pueden almacenar procedimientos en la base de datos y ejecutarlos mediante la sentencia call permite a las aplicaciones externas operar sobre la base de datos sin saber nada sobre detalles internos Bases de datos 84

85 Fin Bases de datos 85