Где выполняется программа написанная на языке sql

Аннотация: В лекции рассматриваются разные технологии формирования запросов на языке SQL в прикладных программах (статическое формирование запроса, динамическое формирование запроса, использование библиотек)

Цель лекции: показать основные возможности формирования запросов к базе данных из прикладных программ.

13.1. Программный (встроенный) SQL

Основная работа с базой данных проводится с использованием прикладных программ, из которых и идут запросы к базам данных. В этом случае интерактивный режим работы не может быть использован, текст SQL — запроса должен быть либо включен в прикладную программу (если запрос полностью определен заранее), либо формироваться в процессе работы прикладной программы.

Программный SQL предназначен для того, чтобы встраивать SQL-запросы в прикладную программу, написанную на одном из языков программирования. При этом возникают следующие вопросы:

• компилятор с алгоритмического языка должен иметь возможность выделения в тексте прикладной программы последовательность операторов SQL.
• компилятор должен объединять возможности языка программирования высокого уровня (переменные, ветвления, циклы) и возможности SQL (запросы на языке, близком к естественному).

Решение этих проблем частично описано в стандарте SQL .

Анализ данных на языке SQL ч.1

Рассмотрим алгоритм выполнения SQL -запросов в интерактивном режиме работы. Легко видеть, что пользователь вынужден ожидать результатов выполнения запроса в течение всего времени работы реализации SQL -запроса. Если через некоторое время пользователю снова нужно будет выполнить тот же самый запрос , СУБД вновь проделает те же самые действия, что и при предыдущем обращении. Налицо некоторое несовершенство механизма:

• одни и те же этапы выполняются каждый раз заново для одинаковых запросов;
• СУБД не может обрабатывать интерактивные запросы с опережением.

Решение подобных проблем очевидно – часть действий по обработке запроса необходимо выполнять один раз, сохранять результат в некотором виде, а потом использовать столько раз, сколько необходимо. Эта идея является одной из основных идей программного SQL . Таким образом, программный SQL позволяет:

• использовать операторы интерактивного SQL в тексте программы на языке программирования высокого уровня;
• наряду с операторами интерактивного SQL использовать новые специальные конструкции, дополняющие SQL и увеличивающие его возможности;
• для передачи параметров в запрос использовать в тексте запроса переменные, объявленные в программе;
• для возврата в программу результатов запроса использовать специальные конструкции, отсутствующие в интерактивном SQL;
• осуществлять компиляцию запросов совместно с программой, обеспечивая впоследствии согласованную работу программы и СУБД. Заранее (на этапе компиляции) выполнять действия по анализу и оптимизации запросов , экономя время, затрачиваемое на этапе выполнения программы.

На настоящий момент используются три варианта встраивания запросов на языке SQL в прикладную программу (программного SQL ): статический SQL , динамический SQL и метод, основанный на различных интерфейсах программирования приложений ( API ). Рассмотрим соответствующие варианты.

13.2. Статический SQL

Статический SQL – разновидность программного SQL, предназначенная для встраивания SQL-операторов в текст программы на языке программирования высокого уровня.

Основная особенность статического SQL определяется его названием: встраиваемые запросы должны быть четко определены на стадии написания прикладной программы, так как именно конкретный текст запросов вставляется в прикладную программу.

Рассмотрим два основных этапа, связанных с работой статического SQL , – компиляция программы и работа (выполнение) программы.

Схема компиляции и сборки программы выглядит следующим образом ( рис. 13.1):

• Программа, включающая операторы языка программирования высокого уровня (ЯПВУ) вместе с операторами SQL, подается на вход специального препроцессора, который выделяет из нее части, связанные с SQL.
• Вместо инструкций встроенного SQL препроцессор подставляет вызовы специальных функций СУБД . Библиотеки таких функций для связи с языками программирования существуют для всех распространенных серверных СУБД. Стоит особо отметить, что эти библиотеки имеют «закрытый» интерфейс, т.е. разработчики библиотеки могут менять его по своему усмотрению, соответственно обновив препроцессор. Все это говорит о том, что программист не должен вмешиваться в этот процесс.
• Сами инструкции SQL препроцессор выделяет в отдельный файл.
• Программа поступает на вход обычного компилятора языка программирования, после чего получаются объектные модули. Далее эти объектные модули вместе с библиотеками СУБД собираются в один исполняемый модуль – приложение.
• Наряду с этими операциями происходит работа с файлом, содержащим SQL-инструкции. В литературе этот модуль часто носит название «модуль запросов к базе данных» (Database Request Module, DBRM) [1]. Обработку этого модуля осуществляет специальная утилита, которая обычно носит название BIND. Для каждой инструкции SQL утилита выполняет следующие действия:

• осуществляет синтаксический анализ запроса (проверяет, является ли запрос корректным);
• проверяет, существуют ли в базе данных те объекты, на которые ссылается запрос;
• выбирает, каким образом осуществлять выполнение запроса – план выполнения запроса;

Рис. 13.1. Схема компиляции программы с встроенными инструкциями статического SQL

Схема выполнения программы выглядит следующим образом ( рис. 13.2.):

Программа запускается на выполнение обычным образом. При необходимости выполнить запрос программой осуществляется вызов специальной функции СУБД , которая отыскивает уже сформированный ранее план выполнения запроса. СУБД выполняет запрос в соответствии с выбранным планом. Результат выполнения запроса поступает в приложение .

Рис. 13.2. Схема выполнения программы с встроенными инструкциями статического SQL

Для реализации вышеуказанных схем статический SQL должен содержать дополнительные операторы (по сравнению с интерактивным SQL ), позволяющие компилятору выделить в тексте программы SQL -запросы, объявлять используемые в этих запросах таблицы, объявлять переменные для обработки ошибок, как результатов реализации запросов и т. п. Основные команды статического SQL приводятся в следующей таблице.

WHENEVER SQLERROR SQLWARNING NOT FOUND GOTO CONTINUE
BEGIN DECLARE SECTION END DECLARE SECTION

Использование описанной выше схемы компиляции/сборки/выполнения программы позволяет:

• использовать SQL совместно с программой на языке программирования высокого уровня;
• заранее осуществлять проверку синтаксиса запросов и оптимизацию их выполнения (выбор плана). Понятно, что проверка синтаксиса выполняется быстро, но выбор плана выполнения – весьма трудоемкая процедура. Тот факт, что она выполняется один раз на этапе компиляции, позволяет говорить о существенном уменьшении накладных расходов.

Однако статическая разновидность программного SQL имеет некоторые существенные ограничения. Так, переменные в запросах могут использоваться только в тех местах, где в запросах обычно стоят константы . Например, нельзя задавать имя таблицы, из которой производится выборка , а также названия столбцов, как параметр . В связи с этим при использовании статического варианта вложенного (программного) SQL необходимо на этапе написания программы точно знать состав запросов, которые необходимо будет выполнять в прикладной программе. Во многих случаях это ограничение является существенным. Для его устранения была введена новая разновидность программного SQL – динамический SQL . Рассмотрим кратко основные идеи динамического SQL .

Источник: intuit.ru

Язык SQL: что это такое и зачем он нужен

SQL используют в банках, торговле, перевозках: везде, где много информации.

Виктория Земскова
Автор статьи
29 марта 2022 в 12:56

На пальцах рассказываем о ключевом навыке аналитика данных.

Что такое SQL

Любая программа для работы с данными (информацией) должна эти данные где-то хранить и обрабатывать. И самый эффективный способ хранения — это базы данных (БД). Они используются почти везде: в интернет-магазинах, на форумах, корпоративных сайтах, в социальных сетях, играх, почтовых сервисах. Где надо хранить информацию — там есть база данных.

А SQL — это язык запросов к базе данных. Например, специалисту нужно вытащить из БД возраст пользователей социальной сети или удалить оттуда что-нибудь лишнее. Он прописывает команду и получает нужные данные:

SQL-запрос в базу данных. Ответ из БД

Что можно сделать с помощью SQL

SQL работает с базой данных, в нашем случае это реляционная база данных — не одна, а несколько таблиц, связанных друг с другом. Таблицы очень похожи на Excel и состоят из столбцов и строк.

База данных из двух таблиц

Строка таблицы содержит информацию об объекте. В нашем случае в таблице SELLER объект — это менеджеры по продажам, а в таблице SALES — проданные ими товары.

Столбцы таблицы описывают характеристики объектов (атрибуты). В SELLER характеристики — это номер менеджера, фамилия, город проживания. В SALES — год продажи товара, номер продавца, наименование товара, сумма продажи. В столбцах и строках может находиться любая другая информация.

Инженер-тестировщик: новая работа через 9 месяцев
Получится, даже если у вас нет опыта в IT

Аналогично устроены все реляционные базы данных:

• информация хранится в строках и столбцах таблиц;
• таблицы связаны друг с другом по определенным ключам.

Пользователь взаимодействует с базой данных с помощью SQL-запросов — это язык, чтобы получать из базы данных нужную информацию. С его помощью пользователь как бы «общается» с базой данных.

Пользователь отправляет запрос → БД обрабатывает запрос → БД отправляет результат обработки пользователю.

Для работы с базами данных требуется СУБД (система управления базами данных), ведь данные нужно не только хранить, но и управлять ими. СУБД — это комплекс программ, позволяющих создать БД и манипулировать данными (вставлять, обновлять, удалять и выбирать). Без СУБД базы данных — набор текстовых файлов со строчками.

СУБД — много: Oracle, MySQL, Microsoft SQL Server, PostgreSQL.Часть из них бесплатные, есть платные с возможностью бесплатного использования, есть только с платной лицензией. Знакомство с СУБД можно начать с изучения MySQL: она лишена сложных изысков, а большое сообщество пользователей уже решило 95% типичных проблем и готово помочь начинающему специалисту.

Кто использует SQL

SQL используют в разных сферах: в банковской отрасли, торговле, такси и грузовых перевозках — везде, где накапливается много информации и нужно с ней работать.

SQL используют «Сбер», Uber, YouTube, Netflix, Airbnb, Facebook (организация признана экстремистской и запрещена на территории России), Google, Amazon и другие гиганты. И конечно, им нужны сотрудники для работы с базами данных: создавать и развивать БД, писать SQL-запросы, анализировать результаты, делать группировку и сортировку данных, ставить задачи программистам и тестировать результаты.

Если страшно посылать резюме в Amazon, знайте: специалисты со знаниями в области SQL востребованы в тысяче других компаний меньшего масштаба. SQL входит в перечень навыков востребованных IT-профессий:

• тестировщика ПО;
• аналитика данных;
• администратора БД;
• программиста баз данных;
• NLP-специалиста;
• дата-исследователя (Data Scientist);
• дата-инженера (Data Engineer);
• специалиста по машинному обучению (Machine Learning Engineer).

На момент написания статьи хедхантер предлагает 28 255 вакансий с требованием знаний SQL. Там же размещено 2615 вакансий по работе тестировщиком и 7236 вакансий для аналитиков данных с зарплатой 100 000 ₽ — 350 000 ₽ и выше.

Хедхантер, вакансии для аналитиков данных

Почему инженеру по тестированию и аналитику нужно изучать SQL

Тестировщик программного обеспечения — самая простая возможность для входа в IT. Это специалист, который проверяет качество программ или приложений перед их выходом на рынок. У тестировщика ПО важная роль в команде разработчиков, ведь он тестирует «сырые» программы, чтобы в них не было ошибок — багов.

SQL — только один из инструментов тестировщика. SQL нужен для написания тестов, проверяющих правильность работы тех вызовов программы, которые работают с базой данных.

Например, в программе есть функция «записать в базу данные пользователя». Как проверить, что функция работает правильно? Очевидно, нужно вызвать эту функцию и посмотреть на результат: соответствует ли он тому, что ожидался. Посмотреть результат можно только в базе данных. Здесь и требуется знание SQL.

Или необходимо проверить работу программы для парсинга из файла Excel в БД до выведения информации на сайте. Для проверки корректности работы парсера и, соответственно, записи верных данных в БД без интерфейса тестировщик может использовать только SQL.

Аналитик данных собирает, обрабатывает, изучает и интерпретирует данные из различных источников. Для этого ему и нужны базы данных и язык запросов SQL, позволяющий точно формулировать запрос к БД.

Язык SQL позволяет оперативно решать аналитические задачи и отвечать на вопросы бизнеса о продажах и прибыли:

• сколько компания заработала за прошлый месяц;
• какие точки продаж были прибыльными, а какие — убыточными;
• какие сотрудники принесли больше дохода/прибыли;
• какие решения минимизировали издержки;
• и т. д.

Зная SQL, аналитик может работать, не привлекая разработчиков к решению своих задач. Он самостоятельно получит и обработает нужные данные из БД без ошибок, которые могут возникнуть из-за некомпетентности исполнителей. Используя язык SQL, аналитик будет уверен в результатах решения своих аналитических задач.

В мире, где бизнес зависит от больших данных, понимание того, какие данные доступны и какие действительно нужны (и как отличить одно от другого), является бесценным навыком. Если сотрудник может быстро извлечь нужную информацию из имеющихся данных, он станет более ценным специалистом для своей команды.

Легко ли изучить SQL

SQL — простой язык, его изобрела IBM для рядовых пользователей, которые не умеют программировать. Он похож на английский и имеет такую же структуру (синтаксис). Легко ли изучить SQL — и да, и нет.

Да. Обучение SQL не занимает много времени: в интенсивном режиме язык можно выучить за одну неделю. Этого хватит для изучения правил, основных SQL-команд (для работы с данными есть всего четыре команды: SELECT, UPDATE, INSERT, DELETE) и выполнения стандартных операций по тестированию или аналитике.

Нет. Если требуется продвинутый уровень. Для проектирования баз данных с помощью SQL-кода, создания таблиц, написания программ нужно приложить такие же усилия, как и для изучения языка программирования высокого уровня: C++, C#, Delphi, Fortran, Java, JavaScript, Ruby, Python, Perl.

Изучение SQL можно сравнить с шахматами. Легко выучить правила в шахматах, но хорошо играть в шахматы — это совершенно другое. Требуется практика, очень-очень много практики.

С чего начать знакомство с SQL

Изучать азы SQL можно самостоятельно: с помощью книг, обучающих видео на ютубе и решения задач в онлайн-тренажерах. Или пройти курс про SQL с домашними работами и обратной связью от преподавателя.

Литература по самостоятельному изучению SQL:

1. «Введение в системы баз данных». Компактное описание баз данных, языка SQL, основные понятия, задачи. Книга направлена на усвоение сути и глубокое понимание материала, а не просто формальное изложение.
2. «SQL. Полное руководство». Описание всех возможностей языка SQL. Как работать с командами и инструкциями SQL, создавать и настраивать реляционные базы данных, загружать и модифицировать объекты баз данных, выполнять мощные запросы, повышать производительность и выстраивать систему безопасности.
3. «Программирование баз данных SQL. Типичные ошибки и их устранение». Практическое пособие. Предложенные в книге решения охватывают множество случаев: от традиционных «не могу поверить, что это опять сделал я» до хитрых сценариев, где оптимальный вариант противоречит догмам, на которых выросли все профессионалы.

В SQL очень важна практика. Учебники дают только базовые знания, но нужно практиковаться. Например, на сайте https://www.sql-ex.ru/ задачи расположены по нарастанию сложности и подкреплены теорией: не придется каждый раз заглядывать в книги.

Еще вариант разобраться в SQL — пойти на онлайн-курсы. Например, в Skypro обучают профессии аналитика данных за 10 месяцев и глубоко изучают базы данных, СУБД и SQL. После курса студентам помогают устроиться в компанию и зарабатывать на старте минимум 50 000 ₽.

Источник: sky.pro

Язык sql, что это и основы использования SQL

Язык SQL [англ. Structured Query Language] — это , используемый для работы с реляционными базами данных.

Сегодня данные — это основная составляющая любого бизнеса. Важность структурированного хранения данных, несомненно, находится в центре внимания. В связи с этим понимание структурированной модели хранения и поиска данных имеет первостепенное значение.

Введение в SQL

Языr SQL был первым коммерческим языком, представленным для реляционной модели базы данных EF Codd. Это концепция существует уже более четырех десятилетий, однако язык развивался и продолжает развиваться.

Сегодня почти все СУБД (MySQL, Oracle, Infomix, Sybase, MS Access) используют SQL в качестве стандартного языка запросов к базе данных, таким образом, SQL используется для выполнения всех типов операций с данными в СУБД.

История языка SQL

Истоки SQL возвращают нас в 1970-е годы, когда в лабораториях IBM было создано новое программное обеспечение баз данных System R, а для управления язык SEQUEL. Сейчас это название применяется в качестве альтернативы произношения SQL.

В 1979 году в компании Oracle (на тот момент компания называлась Relational Software), распознали коммерческий потенциал языка SQL и выпустила собственную модифицированную версию.

Сегодня SQL стал стандартом языка запросов к базам данных. Он удовлетворяет как отраслевые, так и академические потребности и используется как на индивидуальных компьютерах, так и на корпоративных серверах. С развитием технологий баз данных приложения на основе SQL становятся все более доступными для обычного пользователя. В современной корпоративной культуре, знание SQL это одно из основных требований к аналитику.

Элементы языка SQL

Для удобства разработчиков SQL все необходимые языковые команды в используемых СУБД обычно выполняются через специальный интерфейс командной строки SQL. Язык SQL держится на нескольких ключевых элементах:

• Предложения являются компонентами операторов и запросов.
• Выражения могут создавать скалярные значения или таблицы, состоящие из столбцов и строк данных.
• Предикаты определяют условия, которые используются для ограничения эффектов операторов и запросов или для изменения потока программы.
• Запросы извлекают информацию на основе заданных критериев.
• Операторы управляют транзакциями, программным потоком, соединениями, сеансами или диагностикой.

В системах баз данных операторы SQL используются для отправки запросов из клиентской программы на сервер, где они хранятся. В ответ сервер обрабатывает операторы SQL и возвращает ответы клиентской программе. Это позволяет пользователям выполнять широкий спектр удивительно быстрых операций по обработке данных, от простого ввода данных до сложных запросов. Более подробно про SQL запросы в отдельной статье.

Стандарт языка

Стандарт SQL претерпел множество изменений за эти годы, которые добавили в первоначальный стандарт множество новых функций, таких как:

• поддержка XML,
• триггеры,
• сопоставление регулярных выражений,
• рекурсивные запросы,
• стандартизированные последовательности,
• многое другое.

Из-за огромного объема SQL Standard многие основанные на нем решения для баз данных, такие как MySQL или PostgreSQL, не реализуют весь стандарт. Во многих случаях поведение базы данных для хранения файлов или индексов четко не определено, и поставщики различных реализаций SQL должны решить, как будет вести себя БД. По этой причине, несмотря на то, что все реализации SQL имеют одну и ту же основу, они редко бывают совместимы.

Плюсы и минусы языка SQL

Существует несколько инструментов для управления, сравнения, администрирования и разработки баз данных SQL. Разные инструменты созданы для разных целей, со своими плюсами и минусами. Их и рассмотрим.

Минусы SEQUEL

1. Небезопасен — независимо от версии SQL, базы данных в SQL постоянно находятся под угрозой взлома, так как содержат огромные объемы конфиденциальных данных.
2. Недружелюбный интерфейс — пользователи воспринимают интерфейс очень сложным и испытывают трудности в работе с базами данных
3. Частичный контроль — SQL не предоставляет своим пользователям полный контроль над базами данных. Это связано с некоторыми скрытыми бизнес-правилами.
4. Экономическая неэффективность — высокая стоимость SQL Server Standard затрудняет его использование многими программистами.

Плюсы SQL

Перечислим основные плюсы использования SQL и применения языка на практике:

Универсальность языка SQL — широко используется на различных платформах

Простота использования — управление базой данных для пользователя становится значительно проще

Многозадачность — благодаря SQL пользователь может извлекать, обновлять, удалять, визуализировать данные из различных источников с помощью простых команд.

Простота изучения — язык SQL использует в синтаксисе общеизвестные английские слова, что позволяет людям, не умеющим программировать, быстро его понять и научиться.

Сколько времени нужно, чтобы выучить SQL?

Если вы уже понимаете другие языки программирования и принципы кодирования, то считается, что язык SQL легко освоить, и его можно выучить за пару недель. Однако, если вы новичок в программировании, это может занять больше времени.

Глядя на объявления о вакансиях, мы можем видеть огромный спрос на разработчиков SQL. Все компании имеют дело с огромными объемами данных. Следовательно, им необходимо обрабатывать и извлекать из данных значимую информацию. SQL применяется именно для этого. Надеемся, что эта статья раскроет вам основы SQL и поможет понять в какую сторону двигаться дальше.

Источник: budnianalitika.ru