SQL: Consultas Avanzadas. Bases de Datos

Transcripción

1 SQL: Consultas Avanzadas Bases de Datos

2 Resumen: Consultas Básicas SELECT [DISTINCT] <attribute list> FROM <table list> [WHERE <condition on the tables>] [GROUP BY <grouping attributes>] [HAVING <group condition>] [ORDER BY <attribute list> ASC DESC] [LIMIT <number of tuples>]

3 Contenido 1. Relaciones Temporales 2. Clausula WITH 3. Tabla Temporary 4. Operaciones Join 5. Operaciones SQL de conjuntos 6. Técnicas de formulación de consultas

4 Consulta SQL: Relación Temporal Resultado de una consulta SELECT (que existe temporalmente) y que ayuda a formular otra consulta Sintaxis: SELECT <attributes> FROM R1, R2, (SELECT ) <alias>,, RN WHERE <condition>; Se debe utilizar siempre un alias para denotar la relación que resulta del comando SELECT

5 Ejemplo: Relación Temporal Buscar el nombre, el apellido y el salario de los empleados masculinos con salario > 50K SELECT * FROM (SELECT fname, lname, salary FROM employee WHERE sex = M ) r1 WHERE r1.salary > 50000;

6 Detalles de la Relación Temporal Se pueden usar múltiples relaciones temporales No se puede usar una relación temporal para crear otra relación temporal Ejemplo de uso incorrecto: SELECT FROM, (SELECT ) r1, WHERE ; (SELECT FROM r1 ) r2,...

7 Consulta SQL: WITH El estándar SQL-99 introdujo la clausula WITH para ayudar a refinar el resultado de una consulta (otra forma de lograr una relación temporal) Sintaxis: WITH <alias> AS (SELECT )[, <alias2> AS (SELECT )] SELECT <query>; Se puede usar para hacer un "refinamiento" en una consulta La consultas posteriores en la clausula WITH pueden usar los resultados de la consulta anterior

8 Ejemplo: WITH Buscar toda la información de las personas a cargo de John Smith WITH r1 as ( SELECT * FROM employee WHERE fname = John AND lname = Smith ) SELECT * FROM dependent WHERE essn IN (SELECT ssn from r1);

9 Detalles de la clausula WITH Algunos proveedores no soportan WITH (por ejemplo, MySQL soporta WITH a partir de la versión 8.0) Alternativas: Relación TEMPORAL Tabla TEMPORARY View (como veremos más adelante)

10 Consulta SQL: Tabla Temporary Útil para almacenar y procesar resultados intermedios usando los mismos comandos, select, update, y join que en las tablas típicas. Las tablas temporarias se eliminan cuando el cliente cierra sesión Cada proveedor tiene una sintaxis diferente para crear tablas temporarias.

11 Sintaxis en MySQL: Tabla Temporary Sintaxis: CREATE TEMPORARY TABLE tbl_name Ejemplo usando un comando select CREATE TEMPORARY TABLE top5emp AS (SELECT * FROM employee ORDER BY salary DESC LIMIT 5 ); Ejemplo con tabla vacía: CREATE TEMPORARY TABLE empsum ( ssn CHAR(9) NO NULL, dependentno INT DEFAULT 0, salary DECIMAL(7,2));

12 Consulta SQL: Operaciones JOIN El estándar SQL-99 agregó varias operaciones Join: INNER JOIN (normal join) LEFT JOIN (left outer join) RIGHT JOIN (right outer join) FULL JOIN (outer join)

13 Consulta SQL: Operaciones JOIN Cada operación produce una relación La operación solo puede aparecer en: la clausula FROM de la consulta SELECT la clausula WHERE de la consulta SELECT con un operador que usa una subconsulta

14 Consulta SQL: [INNER] JOIN Calcula el (inner) join entre las tablas r1 y r2 con una condición join dada Sintaxis: r1 JOIN r2 ON <join-condition>; o r1 INNER JOIN r2 ON <join-condition>; La operación JOIN hace que la consulta SQL se parezca bastante a la consulta en el AR Se puede hacer join entre mas de 2 relaciones

15 Ejemplo: INNER JOIN Buscar el nombre y el apellido de los empleados que trabajan en el departamento Research Consulta en el AR: fname,lname ( dname= Research )(EMPLOYEE./ dno=dnumber DEPARTMENT) Consulta SQL: SELECT fname, lname FROM (employee JOIN department ON dno = dnumber) WHERE dname = Research ;

16 Consulta SQL: OUTER JOIN Calcula el outer join entre las tablas r1 y r2 con una condición join dada - Ver los slides del AR para detalles sobre las diferencias entre left, right, y full outer joins Sintaxis: r1 LEFT RIGHT FULL [OUTER] JOIN r2 on <join condition>; Resulta en valores nulos (NULL) para los atributos donde no ocurren coincidencia (matching) de las tuplas

17 Consulta SQL: NATURAL JOIN Calcula el natural join entre dos o más tablas basados en los atributos con los mismos nombres. El atributo en común aparece solo una vez en el resultado Sintaxis: r1 NATURAL JOIN r2; Ejemplo: SELECT * FROM works_on NATURAL JOIN dependent;

18 Consulta SQL: CROSS JOIN El Cross Join es igual que el Producto Cartesiano Sintaxis: r1 CROSS JOIN r2; Ejemplo: SELECT ssn, fname, lname, dno, dnumber, dname FROM employee CROSS JOIN dependent;

19 SQL: Join Implicito vs Join Explicito Cual es la diferencia? SELECT * FROM table1 a INNER JOIN table2 b ON a.id = b.id; vs SELECT * FROM table1 a, table2 b WHERE a.id = b.id; (inner) join implicito vs join implicito En algunos sistemas, las consultas explicitas se optimizan mejor para cantidades grandes de registros

20 SQL: Operaciones de Conjuntos No todas las operaciones sobre conjuntos se han incorporado en los proveedores de Bases de Datos: CARTESIAN PRODUCT: integrado dentro del comando SELECT UNION: incorporado en la mayoría de los proveedores debido a que es muy fácil combinar 2 conjuntos (complejidad O(n)) INTERSECT: incorporado en pocos proveedores debido a que es difícil intersecar 2 conjuntos (complejidad O(N log N)), ejemplos: Oracle 10g, SQL Server MINUS: casi ningún proveedor incorpora esta operación (tan costoso como INTERSECT), ej. Oracle 10g

21 SQL: Operaciones de Conjuntos (2) La operaciones de conjuntos producen como resultado conjuntos de tuplas -> las tuplas duplicadas son eliminadas del resultado Las operaciones de conjuntos solo se aplican a las relaciones compatibles con la unión: las relaciones deben tener los mismos atributos y los atributos deben estar en el mismo orden. La operación DIVISION de conjuntos no es parte del estándar SQL MySQL solo implementa la operación UNION

22 Ejemplo: UNION Buscar el nombre de los proyectos donde trabajan Smith o Borg (SELECT pname FROM project, works_on, employee WHERE pnumber = pno AND essn = ssn AND lname = Smith ) UNION (SELECT pname FROM project, works_on, employee WHERE pnumber = pno AND essn = ssn AND lname = Borg );

23 Ejemplo: UNION (2) Listar todos los nombres de proyectos que involucren a un empleado cuyo apellido es 'Smith', ya sea como trabajador o como gerente del departamento que controla el proyecto. (SELECT pname FROM project, department, employee WHERE dnum = dnumber AND mgrssn = ssn AND lname = Smith ) UNION (SELECT pname FROM project, works_on, employee WHERE pnumber = pno AND essn = ssn AND lname = Smith );

24 SQL: Más allá de la Union Puedo hacer consultas (sql) que usen intersección, diferencia o división? Cuáles son las técnicas para satisfacer a estas consultas? Resp: Existen técnicas de formulación de consultas (QFT, por sus siglas en ingles) que se pueden seguir para resolver esta deficiencias

25 QFT: INTERSECT Cómo calcular la intersección de dos conjuntos cuando el proveedor no incorpora la operación INTERSECT (por ejemplo, MySQL)? x IN (set1 INTERSECT set2) (x IN set1) AND (x IN set2)

26 Ejemplo: INTERSECT Buscar el nombre y el apellido de los empleados que trabajan en algún proyecto controlado por el departamento Research y también en algún proyecto controlado por el departamento Administration SELECT fname, lname FROM employee WHERE ssn IN ( SELECT essn FROM works_on, project, department WHERE pno = pnumber AND dnum = dnumber AND dname = Research ) AND ssn IN ( SELECT essn FROM works_on, project, department WHERE pno = pnumber AND dnum = dnumber AND dname = Administration );

27 QFT: DIFFERENCE Cómo calcular la diferencia de dos conjuntos cuando el proveedor no admite la operación MINUS? x IN (set1 - set2) (x IN set1) AND (x NOT IN set2)

28 Ejemplo: DIFFERENCE Buscar el SSN de los empleados en el departamento Research que no tengan personas a cargo. SELECT ssn FROM employee WHERE ssn IN ( SELECT ssn FROM employee, department WHERE dno = dnumber AND dname = Research ) AND ssn NOT IN ( SELECT essn FROM dependent);

29 QFT: Superset Cómo formular que el set B es un superset del set A? set A set B set A set B

30 QFT: Superset Cómo formular que el set B es un superset del set A? set A set B If set A - set B es vacio then set B es superset else set B no contiene a todo elemento de set A

31 QFT: Superset Cómo formular que el set1 es un superset (contiene) de otro conjunto, digamos set2? set1 CONTAINS set2 <=> set2 - set1 = EMPTY SELECT FROM WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM <table> WHERE x IN set2 AND x NOT IN set1);

32 QFT: Subset Cómo formular que el set1 es un subset (parte de) de otro conjunto, digamos set2? set1 SUBSET set2 <=> set1 - set2 = EMPTY SELECT FROM WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM <table> WHERE x IN set1 AND x NOT IN set2);

33 Subset vs Superset La sintaxis es casi la misma, sólo la consulta anidada es distinta Las relaciones especificadas para IN y NOT IN hacen la diferencia para la consultas subset vs superset (SELECT * FROM <table> WHERE x IN set2 AND x NOT IN set1) set1 superset of set2 (SELECT * FROM <table> WHERE x IN set1 AND x NOT IN set2) set1 subset of set2

34 QFT: Division Cómo calcular la división entre dos relaciones? Ejemplo: Buscar el nombre de todos los empleados que trabajan en todos los proyectos controlado por el departamento numero 4 AR: H1 = pnumber (PROJECT./ dnum=dnumber H2 = essn,pno (WORKS ON) H3 = H2 H1 dnumber=4 (DEPARTMENT)) Answer = fname,lname (EMPLOYEE./ ssn = ssn H3)

35 QFT: Division Cómo calcular la división entre dos relaciones? Ejemplo: Buscar el nombre de todos los empleados que trabajan en todos los proyectos controlado por el departamento numero 4 SQL: Usar NOT EXISTS y diferencia de conjuntos Usar la idea de superset el conjunto de proyectos trabajados por un empleado contiene el conjunto de proyectos controlados por el departamento 4

36 Ejemplo: DIVISION Buscar el nombre y el apellido de todos los empleados que trabajan en todos los proyectos controlado por el departamento numero 4 SELECT fname, lname FROM employee WHERE NOT EXISTS ( SELECT pnumber FROM project WHERE pnumber IN (SELECT pnumber FROM project WHERE dnum = 4) AND pnumber NOT IN (SELECT pno proyectos trabajados por el empleado FROM works_on WHERE essn = ssn)); proyectos controlados por Research

37 QFT: Only Cómo calcular las consultas que piden por "sólo"? Ejemplo: Buscar los nombres de los proyectos en los que trabajan sólo los empleados del departamento Research Formular la solución usando una condición de subset: Empleados que trabajan en el proyecto p son un subset de empleados que trabajan el departamento 'Research'

38 Ejemplo: Only Buscar los nombres de los proyectos en los que trabajan sólo los empleados del departamento Research SELECT pname FROM project WHERE NOT EXISTS ( SELECT ssn FROM employee WHERE ssn IN (SELECT essn FROM works_on WHERE pno = pnumber) AND ssn NOT IN (SELECT ssn empleados del FROM employee, department WHERE dno = dnumber departamento AND dname = Research )); Research empleados que trabajan en el proyecto p

39 QFT: Mayor número de Cómo calcular las consultas que piden por el mayor número de algún atributo? Ejemplo: Buscar el nombre de los departamentos con mayor número de empleados? Resp: Usar consulta anidada con la función max SELECT dname FROM department, employee WHERE dno = dnumber GROUP BY dname HAVING COUNT(ssn) = (SELECT MAX(no_emp) FROM (SELECT COUNT(ssn) AS no_emp FROM employee GROUP BY dno) ce);

40 Ejercicios SQL (1) Encontrar el nombre de los departamentos con 2 o mas empleados masculinos Encontrar el nombre de los empleados con el mayor numero de personas a cargo Encontrar el nombre y el apellido de los empleados que trabajan en todos los proyectos en los que trabaja John Smith

41 Ejercicios SQL (2) Buscar el nombre del departamento y el número de empleados en ese departamento que ganan más de 40K para departamentos con al menos 2 empleados Buscar el nombre y el apellido de los empleados que trabajan en 2 o más proyectos junto con John Smith Buscar departamentos que tengan 2 o más empleados trabajando en todos los proyectos controlados por el departamento de 'Research'

42 Ejercicios SQL (3) Buscar el nombre del proyecto y el número de empleados que trabajan en ese proyecto; para proyectos que tienen 3 más empleados trabajando en el proyecto Buscar el nombre y el apellido de los empleados con más de 2 personas a cargas y trabajen en más de 2 proyectos Buscar el nombre y el apellido de los empleados con más de 2 personas a cargo y trabajen en todos los proyectos controlados por el departamento #1

43 Consultas SQL Avanzadas: Resumen Relación Temporal Clausula WITH Tabla Temporary Operaciones JOIN Operaciones SQL de conjuntos Formulación de operaciones de conjunto

44 Referencias SQL Advanced Queries. cs377_s17/slide/10-11-adv-sql.pdf Mysql Reference 5.7 Manual. dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/ Mysql Reference 8.0 Manual. dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/