SQL

topic kurze Beschreibung

Beschreibung

SQL (offizielle Aussprache [Vorlage:IPA], mitunter auch [Vorlage:IPA]; auf Deutsch auch häufig die deutsche Aussprache der Buchstaben) ist eine Datenbanksprache zur Definition von Datenstrukturen in relationalen Datenbanken sowie zum Bearbeiten (Einfügen, Verändern, Löschen) und Abfragen von darauf basierenden Datenbeständen.

Die Sprache basiert auf der relationalen Algebra, ihre Syntax ist relativ einfach aufgebaut und semantisch an die englische Umgangssprache angelehnt. Ein gemeinsames Gremium von ISO und IEC standardisiert die Sprache unter Mitwirkung nationaler Normungsgremien wie ANSI oder DIN. Durch den Einsatz von SQL strebt man die Unabhängigkeit der Anwendungen vom eingesetzten Datenbankmanagementsystem an.

Die Bezeichnung SQL wird im allgemeinen Sprachgebrauch als Abkürzung für „Structured Query Language“ (auf Deutsch: „Strukturierte Abfrage-Sprache“) aufgefasst, obwohl sie laut Standard ein eigenständiger Name ist. Die Bezeichnung leitet sich von dem Vorgänger SEQUEL ([[[:Vorlage:IPA]]], Structured English Query Language) ab, welche mit Beteiligung von Edgar F. Codd (IBM) in den 1970er Jahren von Donald D. Chamberlin und Raymond F. Boyce entwickelt wurde. SEQUEL wurde später in SQL umbenannt, weil SEQUEL ein eingetragenes Warenzeichen der Hawker Siddeley Aircraft Company ist.

Sprachelemente

Bestandteile von SQL

SQL-Befehle lassen sich in fünf Kategorien unterteilen (Zuordnung nach der Theorie der Datenbanksprachen in Klammern):

• Data Query Language (DQL) – Befehle zur Abfrage und Aufbereitung der gesuchten Informationen, wird auch als Untermenge der DML klassifiziert
• Data Manipulation Language (DML) – Befehle zur Datenmanipulation (Ändern, Einfügen, Löschen von Datensätzen) und lesendem Zugriff
• Data Definition Language (DDL) – Befehle zur Definition des Datenbankschemas (Erzeugen, Ändern, Löschen von Datenbanktabellen, Definition von Primärschlüsseln und Fremdschlüsseln)
• Data Control Language (DCL) – Befehle für die Rechteverwaltung
• Transaction Control Language (TCL) – Befehle für die Transaktionskontrolle

Die Bezeichnung SQL bezieht sich auf das englische Wort Vorlage:". Mit Abfragen werden die in einer Datenbank gespeicherten Daten abgerufen, also dem Benutzer oder einer Anwendersoftware zur Verfügung gestellt.

Das Ergebnis einer Abfrage sieht wiederum aus wie eine Tabelle und kann oft auch wie eine Tabelle angezeigt, bearbeitet und weiterverwendet werden. Vorlage:Siehe auch

Testfragen

Testfrage 1

Antwort1

Testfrage 2

Antwort2

Testfrage 3

Antwort3

Testfrage 4

Antwort4

Testfrage 5

Antwort5

Wikipedia

Abfragen

Die grundlegenden Befehle und Begriffe werden anhand des folgenden Beispiels erklärt:

ER-Diagramm:
Relationen:	Student MatrNr Name 26120 Fichte 25403 Jonas 27103 Fauler	hoert MatrNr VorlNr 25403 5001 26120 5001 26120 5045	Vorlesung VorlNr Titel PersNr 5001 ET 15 5022 IT 12 5045 DB 12	Professor PersNr Name 12 Wirth 15 Tesla 20 Urlauber

Einfache Abfrage

SELECT *
  FROM Student;

listet alle Spalten und alle Zeilen der Tabelle Student auf.

Ergebnis:

MatrNr	Name
26120	Fichte
25403	Jonas
27103	Fauler

Abfrage mit Spaltenauswahl (,)

SELECT VorlNr,
       Titel
  FROM Vorlesung;

listet die Spalten VorlNr und Titel aller Zeilen der Tabelle Vorlesung auf.

Ergebnis:

VorlNr	Titel
5001	ET
5022	IT
5045	DB

Abfrage mit eindeutigen Werten (DISTINCT)

SELECT DISTINCT MatrNr
  FROM hoert;

listet nur unterschiedliche Einträge der Spalte MatrNr aus der Tabelle hoert auf. Dies zeigt die Matrikelnummern aller Studenten, die mindestens eine Vorlesung hören, wobei mehrfach auftretende Matrikelnummern nur einmal ausgegeben werden.

Ergebnis:

MatrNr
25403
26120

Abfrage mit Umbenennung (AS)

SELECT MatrNr AS Matrikelnummer,
       Name
  FROM Student;

listet die Spalten MatrNr und Name aller Zeilen der Tabelle Student auf. MatrNr wird beim Anzeigeergebnis als Matrikelnummer aufgeführt.

Ergebnis:

Matrikelnummer	Name
26120	Fichte
25403	Jonas
27103	Fauler

Abfrage mit Filter (WHERE)

SELECT VorlNr,
       Titel
  FROM Vorlesung
 WHERE Titel = 'ET';

listet VorlNr und Titel aller derjenigen Zeilen der Tabelle Vorlesung auf, deren Titel ET ist.

Die solchermaßen strukturierte, häufig verwendete Anweisung wird nach den Anfangsbuchstaben auch als „SFW-Block“ bezeichnet.

Ergebnis:

VorlNr	Titel
5001	ET

Abfrage mit Filter nach Inhalt (WHERE ... LIKE ...)

SELECT Name
  FROM Student
 WHERE Name LIKE 'F%';

listet die Namen aller Studenten auf, deren Name mit F beginnt (im Beispiel: Fichte und Fauler).

LIKE kann mit verschiedenen Platzhaltern verwendet werden: _ steht für ein einzelnes beliebiges Zeichen, % steht für eine beliebige Zeichenfolge. Manche Datenbanksysteme bieten weitere solche Wildcard-Zeichen an, etwa für Zeichenmengen.

Ergebnis:

Name
Fichte
Fauler

Abfrage mit Filter und Sortierung (ORDER BY)

  SELECT Vorname,
         Name,
         StrasseNr,
         Plz,
         Ort
    FROM Student
   WHERE Plz = '20095'
ORDER BY Name;

listet Vorname, Name, StrasseNr, Plz und Ort aller Studenten aus dem angegebenen Postleitzahlbereich aufsteigend sortiert nach Name auf.

Abfrage mit verknüpften Tabellen (, und INNER JOIN)

SELECT Vorlesung.VorlNr,
       Vorlesung.Titel,
       Professor.PersNr,
       Professor.Name
  FROM Professor,
       Vorlesung
 WHERE Professor.PersNr = Vorlesung.PersNr;

Die Aufzählung hinter FROM legt die Datenquellen fest: an dieser Stelle können mithilfe sogenannter JOINs mehrere Tabellen miteinander verknüpft werden, sodass Daten aus verschiedenen Tabellen zusammengeführt und angezeigt werden.

In diesem Beispiel wird ein „innerer natürlicher Verbund“ (NATURAL INNER JOIN) verwendet: Alle Datensätze aus den Tabellen Professor und Vorlesung, die den gleichen Wert im Feld PersNr haben. Professoren ohne Vorlesung und Vorlesungen ohne Professor werden damit nicht angezeigt.

Dies ist äquivalent zu:

    SELECT Vorlesung.VorlNr,
           Vorlesung.Titel,
           Professor.PersNr,
           Professor.Name
      FROM Professor
INNER JOIN Vorlesung
        ON Professor.PersNr = Vorlesung.PersNr;

Vorsicht: Nicht alle Implementierungen verstehen beide Schreibweisen, die Oracle-Schreibweise FROM Professor, Vorlesung gilt als veraltet und ist weniger verbreitet. Sie entspricht auch nicht dem ANSI-Standard und sollte deshalb vermieden werden. Aus historischen Gründen ist sie jedoch noch häufig anzutreffen.

Tabellen können nicht nur über Schlüsselfelder, sondern über beliebige Felder miteinander verknüpft werden, wie das folgende, fachlich unsinnige Beispiel zeigt:

SELECT Vorlesung.Titel,
       Professor.Name
  FROM Professor,
       Vorlesung
 WHERE Professor.Name <> Vorlesung.Titel

Das Ergebnis erhält die Kombinationen aller Professoren und aller Vorlesungen, wo der Name des Professors vom Titel der Vorlesung abweicht – das sind einfach alle (keine Vorlesung heißt wie ein Professor):

Titel	Name
ET	Tesla
ET	Wirth
ET	Urlauber
IT	Tesla
IT	Wirth
IT	Urlauber
DB	Tesla
DB	Wirth
DB	Urlauber

Linker äußerer Verbund (LEFT OUTER JOIN)

         SELECT Professor.PersNr,
                Professor.Name,
                Vorlesung.VorlNr,
                Vorlesung.Titel
           FROM Professor
LEFT OUTER JOIN Vorlesung
             ON Professor.PersNr = Vorlesung.PersNr;

ergibt alle Datensätze der Tabelle Professor verbunden mit den Datensätzen der Tabelle Vorlesung, die den jeweils gleichen Wert im Feld PersNr haben. Professoren ohne Vorlesung sind enthalten, die Vorlesungsspalten im Ergebnis haben dann den Wert NULL. Vorlesungen ohne Professor sind nicht enthalten.

Die folgende Abfrage liefert nur diejenigen Datensätze, zu denen kein passender Datensatz im linken äußeren Verbund existiert (alle Professoren, die keine Vorlesungen halten):

         SELECT Professor.PersNr,
                Professor.Name
           FROM Professor
LEFT OUTER JOIN Vorlesung
             ON Professor.PersNr = Vorlesung.PersNr
          WHERE Vorlesung.PersNr IS NULL;

Das Gleiche kann mittels einer Unterabfrage erreicht werden:

SELECT Professor.PersNr,
       Professor.Name
  FROM Professor
 WHERE NOT EXISTS (SELECT *
                     FROM Vorlesung
                    WHERE PersNr = Professor.PersNr);

Gruppierung mit Aggregat-Funktionen (GROUP BY)

         SELECT Professor.PersNr,
                Professor.Name,
                COUNT(Vorlesung.PersNr) AS Anzahl
           FROM Professor
LEFT OUTER JOIN Vorlesung
             ON Professor.PersNr = Vorlesung.PersNr
       GROUP BY Professor.Name,
                Professor.PersNr;

zählt die Anzahl der Vorlesungen pro Professor mit Hilfe der Aggregat-Funktion COUNT.

Bemerkung: COUNT(Professor.PersNr) oder COUNT(*) wären falsch (NULL-Werte sollen nicht mitgezählt werden).

Zusammenfassung eines SELECT

Zusammengefasst kann man die wichtigsten Elemente einer SQL-SELECT-Abfrage etwa so beschreiben:

SELECT [DISTINCT] Auswahlliste [AS Spaltenalias]
FROM Quelle [ [AS] Tabellenalias], evtl. mit JOIN-Verknüpfungen
[WHERE Where-Klausel]
[GROUP BY ein oder mehrere Group-by-Attribute]
[HAVING Having-Klausel]
[ORDER BY ein oder mehrere Sortierungsattribute mit [ASC|DESC]];

Erläuterung:

• DISTINCT: Gibt an, dass aus der Ergebnisrelation gleiche Ergebnistupel entfernt werden sollen. Es wird also jeder Datensatz nur einmal ausgegeben, auch wenn er mehrfach in der Tabelle vorkommt. Sonst liefert SQL eine Multimenge zurück.
• Auswahlliste: Bestimmt, welche Spalten der Quelle auszugeben sind (* für alle) und ob Aggregatsfunktionen anzuwenden sind. Wie bei allen anderen Aufzählungen werden die einzelnen Elemente mit Komma (,) voneinander getrennt.
• Quelle: Gibt an, wo die Daten herkommen. Es können Relationen und Sichten angegeben werden und miteinander als kartesisches Produkt oder als Verbund (JOIN, ab SQL-92) verknüpft werden. Mit der zusätzlichen Angabe eines Namens können Relationen für die Abfrage umbenannt werden (vgl. Beispiele).
• WHERE-Klausel: bestimmt Bedingungen, auch Filter genannt, unter denen die Daten ausgegeben werden sollen. In SQL ist hier auch die Angabe von Unterabfragen möglich, so dass SQL streng relational vollständig wird.
• GROUP BY-Attribut: Legt fest, ob unterschiedliche Werte als einzelne Zeilen ausgegeben werden sollen (GROUP BY = Gruppierung) oder aber die Feldwerte der Zeilen durch Aggregationen wie Addition (SUM), Durchschnitt (AVG), Minimum (MIN), Maximum (MAX) zu einem Ergebniswert zusammengefasst werden, der sich auf die Gruppierung bezieht.
• Having-Klausel: Ist wie die WHERE-Klausel, nur dass sich die angegebene Bedingung auf das Ergebnis einer Aggregationsfunktion bezieht, zum Beispiel HAVING SUM (Betrag) > 0.
• Sortierungsattribut: nach ORDER BY werden Attribute angegeben, nach denen sortiert werden soll. Die Standardvoreinstellung ist ASC, das bedeutet aufsteigende Sortierung, DESC ist absteigende Sortierung.

Mengenoperatoren können auf mehrere SELECT-Abfragen angewandt werden, die gleich viele Attribute haben und bei denen die Datentypen der Attribute übereinstimmen:

• UNION: Vereinigt die Ergebnismengen. In einigen Implementierungen werden mehrfach vorkommende Ergebnistupel wie bei DISTINCT entfernt, ohne dass UNION DISTINCT geschrieben werden muss beziehungsweise darf.
• UNION ALL: Vereinigt die Ergebnismengen. Mehrfach vorkommende Ergebnistupel bleiben erhalten. Einige Implementierungen interpretieren aber UNION wie UNION ALL und verstehen das ALL möglicherweise nicht und geben eine Fehlermeldung aus.
• EXCEPT: Liefert die Tupel, die in einer ersten, jedoch nicht in einer zweiten Ergebnismenge enthalten sind. Mehrfach vorkommende Ergebnistupel werden entfernt.
• MINUS: Ein analoger Operator wie EXCEPT, der von manchen SQL-Dialekten alternativ benutzt wird.
• INTERSECT: Liefert die Schnittmenge zweier Ergebnismengen. Mehrfach vorkommende Ergebnistupel werden entfernt.

Einfügen von Datensätzen (INSERT INTO ... VALUES ...)

INSERT INTO Vorlesung (VorlNr, Titel, PersNr) VALUES (1000, 'Softwareentwicklung 1', 12);
INSERT INTO Vorlesung (VorlNr, Titel, PersNr) VALUES (1600, 'Algorithmen', 12);
INSERT INTO Vorlesung (VorlNr, Titel, PersNr) VALUES (1200, 'Netzwerke 1', 20);
INSERT INTO Vorlesung (VorlNr, Titel, PersNr) VALUES (1001, 'Datenbanken', 15);

fügt vier Datensätze in die Tabelle Vorlesung ein. Die Werte müssen mit den Datentypen der Felder VorlNr, Titel und PersNr zusammenpassen.

SELECT *
  FROM Vorlesung;

liefert dann zum Beispiel das Ergebnis (die Reihenfolge kann auch anders sein):

VorlNr	Titel	PersNr
1001	Datenbanken	15
1000	Softwareentwicklung 1	12
1200	Netzwerke 1	20
5001	ET	12
5022	IT	12
1600	Algorithmen	12
5045	DB	15

Ändern von Datensätzen (UPDATE)

UPDATE Vorlesung
   SET VorlNr = VorlNr + 1000,
       PersNr = 20
 WHERE PersNr = 15;

ändert alle Datensätze, für die PersNr den Wert 15 hat. Der Wert von VorlNr wird um 1000 erhöht und der Wert von PersNr auf 20 gesetzt.

Ergebnis eines nachfolgenden SELECT * ist, eventuell mit anderer Reihenfolge:

VorlNr	Titel	PersNr
1000	Softwareentwicklung 1	12
1200	Netzwerke 1	20
1600	Algorithmen	12
2001	Datenbanken	20
5001	ET	12
5022	IT	12
6045	DB	20

Löschen von Datensätzen (DELETE)

DELETE FROM Vorlesung
 WHERE PersNr = 12;

löscht alle Datensätze, für die PersNr den Wert 12 hat.

Ergebnis eines nachfolgenden SELECT *, eventuell in anderer Reihenfolge:

VorlNr	Titel	PersNr
1200	Netzwerke 1	20
2001	Datenbanken	20
6045	DB	20

Zusammenfassung von INSERT, UPDATE und DELETE

Verallgemeinert sehen die Änderungsanweisungen wie folgt aus.

INSERT-Anweisung:

INSERT INTO Quelle [(Auswahlliste)]
VALUES (Werteliste) | SELECT <Auswahlkriterien>;

UPDATE-Anweisung:

UPDATE Quelle SET Zuweisungsliste
[FROM From-Klausel]
[WHERE Auswahlbedingung];

DELETE-Anweisung:

DELETE FROM Quelle
[WHERE Auswahlbedingung];

Datendefinition

siehe SQL:Datendefinition

Programmieren mit SQL

siehe SQL:Programmierung

Chronologie

Jahr	Beschreibung
1975	SEQUEL = Structured English Query Language, der Vorläufer von SQL, wird für das Projekt System R von IBM entwickelt.
1979	SQL gelangt mit Oracle V2 erstmals durch Relational Software Inc. auf den Markt.
1986	SQL1 wird von ANSI als Standard verabschiedet.
1987	SQL1 wird von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) als Standard verabschiedet und 1989 nochmals überarbeitet.
1992	Der Standard SQL2 oder SQL-92 wird von der ISO verabschiedet.
1999	SQL3 oder SQL:1999 wird verabschiedet. Im Rahmen dieser Überarbeitung werden weitere wichtige Features (wie etwa Trigger oder rekursive Abfragen) hinzugefügt.
2003	SQL:2003. Als neue Features werden aufgenommen SQL/XML, Window functions, Sequences.
2006	SQL/XML:2006. Erweiterungen für SQL/XML.
2008	SQL:2008 bzw. ISO/IEC 9075:2008. Als neue Features werden aufgenommen INSTEAD OF-Trigger, TRUNCATE-Statement und FETCH Klausel.
2011	SQL:2011 bzw. ISO/IEC 9075:2011. Als neue Features werden aufgenommen „Zeitbezogene Daten“ (PERIOD FOR). Es gibt Erweiterungen für Window functions und die FETCH Klausel.
2016	SQL:2016 bzw. ISO/IEC 9075:2016. Als neue Features werden aufgenommen JSON und „row pattern matching“.
2019	SQL/MDA:2019. Erweiterungen für einen Datentyp „mehrdimensionales Feld“.

Sprachstandard

siehe SQL:Standards

Literatur

• Donald D. Chamberlin, Raymond F. Boyce: SEQUEL: A Structured English Query Language. In: SIGMOD Workshop. Vol. 1 1974, S. 249–264.
• Donald D. Chamberlin, Morton M. Astrahan, Kapali P. Eswaran, Patricia P. Griffiths, Raymond A. Lorie, James W. Mehl, Phyllis Reisner, Bradford W. Wade: SEQUEL 2: A Unified Approach to Data Definition, Manipulation, and Control. In: IBM Journal of Research and Development. 20(6) 1976, S. 560–575.
• Günter Matthiessen, Michael Unterstein: Relationale Datenbanken und SQL in Theorie und Praxis Springer Vieweg, ISBN 978-3-642-28985-9.
• Edwin Schicker: Datenbanken und SQL – Eine praxisorientierte Einführung. Teubner, ISBN 3-519-02991-X.
• Oliver Bartosch, Markus Throll: Einstieg in SQL. Galileo Press, ISBN 3-89842-497-9.
• Daniel Warner, Günter Leitenbauer: SQL. Franzis, ISBN 3-7723-7527-8.
• H. Faeskorn-Woyke, B. Bertelsmeier, P. Riemer, E. Bauer: Datenbanksysteme, Theorie und Praxis mit SQL2003, Oracle und MySQL. Pearson-Studium, ISBN 978-3-8273-7266-6.
• Jörg Fritze, Jürgen Marsch: Erfolgreiche Datenbankanwendung mit SQL3. Praxisorientierte Anleitung – effizienter Einsatz – inklusive SQL-Tuning. Vieweg Verlag, ISBN 3-528-55210-7.
• Can Türker: SQL 1999 & SQL 2003. Dpunkt Verlag, ISBN 3-89864-219-4.
• Gregor Kuhlmann, Friedrich Müllmerstadt: SQL. Rowohlt, ISBN 3-499-61245-3.
• Michael J. Hernandez, John L. Viescas: Go To SQL. Addison-Wesley, ISBN 3-8273-1772-X.
• A. Kemper, A. Eickler: Datenbanksysteme – Eine Einführung. Oldenbourg, ISBN 3-486-25053-1.
• Marcus Throll, Oliver Bartosch: Einstieg in SQL 2008. 2. Auflage. Galileo Computing, ISBN 978-3-8362-1039-3 inklusive Übungssoftware SQL-Teacher
• Marco Skulschus: SQL und relationale Datenbanken Comelio Medien, ISBN 978-3-939701-11-8.
• Michael Wagner: SQL/XML:2006 – Evaluierung der Standardkonformität ausgewählter Datenbanksysteme 1. Auflage. Diplomica Verlag, ISBN 3-8366-9609-6.
• Christian F. G. Schendera: SQL mit SAS. Band 1: PROC SQL für Einsteiger. Oldenbourg Wissenschaftsverlag, München 2011, ISBN 978-3-486-59840-7.
• Christian F. G. Schendera: SQL mit SAS. Band 2: Fortgeschrittenes PROC SQL. Oldenbourg Wissenschaftsverlag, München 2012, ISBN 978-3-486-59836-0.
• C. J. Date with Hugh Darwen: A Guide to the SQL standard: a users guide to the standard database language SQL, 4th ed., Addison-Wesley, USA 1997, ISBN 978-0-201-96426-4
• Jim Melton: Advanced SQL:1999: Understanding Object-Relational and Other Advanced Features, 1st ed., Morgan Kaufmann, USA, 2002, ISBN 978-1558606777.

Weblinks

• Erklärvideos zu SQL, Big Data Analytics Group, Uni Saarland
• Vorlage:Dmoz
• SQL-Grundlagen – Einführung mit Beispielen und Vergleich diverser Datenbanken
• Merkblatt SQL
• The 1995 SQL Reunion: People, Projects, and Politics – zur frühen Geschichte von SQL (englisch)
• Frei verfügbare SQL-Standard-Dokumente, z. B. SQL:2003 und SQL:2008 (englisch)
• SQL-Tutorial
• GNU SQLTutor
• SQLcoach – Freies Üben von SQL
• Interaktiver SQL-Trainer (Anmeldung notwendig)
• Blogbeitrag zu SQL-Befehlen und deren Einsatz in PHP
• SQL Tuning
• Transact-SQL Reference (Database Engine)

Siehe auch

• Data Manipulation Language
• Data Definition Language
• Data Control Language
• Transaction Control Language
• SQL-Injection
• SchemaSQL
• Continuous Query Language
• Liste der Datenbankmanagementsysteme
• Bereichsabfrage

Einzelnachweise

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