as (select - Carreras de Sistemas - UARG

Docente:
Albert A. Osiris Sofía
Fundamentos de Bases de Datos - Licenciatura en Sistemas – U. Académica Río Gallegos
1
Lenguaje de Consultas
SQL
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2
SQL
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Estructura Básica
Conjunto de Operaciones
Funciones Agregadas
Valores Nulos
Consultas Anidadas
Relaciones Derivadas
Vistas
Modificaciones de la Base de Datos
Unión de Relaciones
Lenguaje de Definición de Datos
SQL Embebido
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SQL
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4
SQL
• Lenguaje de Consultas Estruturado (SQL)
– Lenguajes de trabajo estándar para modelo
relacional
– Componentes
• DDL (define esquemas, relaciones, índices)
• DML (Algebra Relaciona y Cálculo Relacional de
Tuplas)
• Manipulación de datos inmerso (permite ser usado
desde otro lenguaje). Conocido como “embebido”.
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5
SQL
•
•
•
•
Definición de vistas
Autorizaciones al acceso a datos
Integridad (restricciones complejas)
Control de Concurrencia
– Estructura básica: 3 cláusulas
• Select (equivale a π)
• From (equivale a x)
• Where (equivale a σ)
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6
Clausula Select
• La cláusula select puede contener
expresiones aritméticas con las
operaciones +, –, ∗, y /, y operar sobre
constantes y atributos de tuplas.
• La consulta:
select nsucursal, npréstamo, monto ∗ 100
from prestamo
Retornará una relación igual a la relación
prestamo, salvo que el atributo monto se
encontrará multiplicado por 100.
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Clausula Where
• La clausula where corresponde al
predicado de selección del álgebra
relacional. Consiste en un predicado que
involucra atributos referidos en la clausula
from.
• select nprestamo
from prestamo
where nsucursal = “Cabildo” and monto > 1200
• SQL utiliza los conectores lógicos and, or,
y not. Estos permiten la utilización de
expresiones aritméticas como operandos en
las operaciones de comparación.
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Clausula Where (II)
• SQL incluye un operador de comparasión
between para simplificar la clausula
where cuando se especifica un rango.
• select nprestamo
from prestamo
where monto between 90000 and 100000
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Clausula From
– La clausula from corresponde al producto cartesiano en
el álgebra relacional, listando las relaciones utilizadas
en la evaluación de la expresión.
– Encontrar el producto cartesiano borrower x loan
select ∗
from prestatario, prestamo
– Encontrar nombre y préstamo de los clientes que
tienen un préstamo en la sucursal Cabildo.
select distinct ncliente, prestatario.nprestamo
from prestatario, prestamo
where prestatario.nprestamo = prestamo.nprestamo
and nsucursal = “Cabildo”
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Operación Rename
• El mecanismo de SQL para renombrar relaciones
y atributos se implementa mediante la cláusula
as:
nombreAnterior as nombreNuevo
• Encontrar el nombre y préstamo de los clientes
que tienen un préstamo en la sucursal Cabildo;
reemplazar la columna nprestamo con idprestamo.
– select distinct ncliente, prestatario.nprestamo
as idprestamo
from prestatario, prestamo
where prestatario.nprestamo = prestamo.nprestamo
and nsucursal = “Cabildo”
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Variables Tuplas
– Las Variables Tuplas se definen en la clausula from a
través del uso de la clausula as.
– Encontrar el nombre y prestamo de los clientes que
tienen un prestamo en cualquier sucursal.
select distinct ncliente, T.nprestamo
from prestatario as T, prestamo as S
where T.nprestamo = S.nprestamo
– Encontrar el nombre de las sucursales que tienen
saldos mayores que alguna sucursal de Rosario.
Select distinct T.nsucursal
from sucursal as T, sucursal as S
Where T.saldo > S.saldo and S.ciudad = “Rosario”
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Operaciones String
• SQL incluye un operador de búsqueda de
strings. Los patrones se describen con la
utilización de dos caracteres especiales:
– (%). Encuentra un substring.
– (_). Encuentra cualquier caracter.
• Encontrar los nombres de todos los
clientes cuyo domicilio incluya “Av.”.
select ncliente
from clientes
where calle like “%Av.%”
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Strings (II)
– Operaciones sobre strings
• Like, %, _
–
–
–
–
“Alfa%”: cualquier cadena que empiece con Alfa
“%casa%”: cualquier cadena que tenga casa en su interior
“_ _ _”: cualquier cadena con tres caracteres
“_ _ _%”: cualquier cadena con al menos tres caracteres.
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Ordenando los resultados
• Listar en orden alfabético los nombres de todos
los clientes que tienen un préstamo en la sucursal
Cabildo
select distinct ncliente
from prestatario, prestamo
where prestatario.nprestamo = prestamo.nprestamo
and nsucursal = “Cabildo”
order by ncliente
• Puede especificarse desc para ordenación
descendente o asc para descendente, que es el
default.
• Este ordenamiento es costoso. Debe ordenarse
sólo si es necesario.
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Operaciones
• El conjunto de operaciones union,
intersect, y except operan sobre
relaciones y corresponden a las
operaciones de álgebra relacional ∪, ∩, −.
• Cada una de las operaciones precedentes
elimina automáticamente los duplicados.
Para conservarlos debe utilizarse union all,
intersect all y except all.
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Operaciones
• Encontrar los clientes que tengan un préstamo,
una cuenta o ambos.
(select ncliente from depositante)
union
(select ncliente from prestatario)
• Encontrar los clientes que tengan un prestamo y
una cuenta
(select ncliente from depositante)
intersect
(select ncliente from prestatario)
• Encontrar los clientes que tengan una cuenta pero
no un préstamo
(select ncliente from depositante)
except
(select ncliente from prestatario)
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Funciones Agregadas
• Estas funciones operan sobre una columna
de una relación y devuelven un valor:
avg:
valor promedio
min:
valor mínimo
max: valor máximo
sum:
suma
count: cantidad de valores
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Funciones Agregadas (II)
• Encontrar el promedio de los saldos de las
cuentas de la sucursal Cabildo.
select avg (saldo)
from cientas
where nsucursal = “Cabildo”
• Encontrar el número de tuplas de la relación
clientes:
select count (*)
from clientes
• Encontrar la cantidad de depositantes.
select count (distinct ncliente)
from depositante
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Funciones Agregadas – Group By
• Encontrar la cantidad de depositantes por
cada sucursal.
select nsucursal, count (distinct ncliente)
from depositante,cuentas
where depositante.ncuenta = cuentas.ncuenta
group by nsucursal
Nota: los atributos en la cláusula select
deben ser los que aparezcan en la clausula
group by.
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Funciones Agregadas– Having
• Encontrar los nombres de las sucursales
donde el saldo promedio es mayor a $1,200.
select nsucursal, avg (saldo)
from cuentas
group by nsucursal
having avg (saldo) > 1200
Nota: los predicados de la clausula having
se aplican luego de la formación de grupos
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Valores Nulos
• Una tupla puede tener valores nulos, indicados
por null, para algunos de sus atributos, null
significa que ese valor no existe o es
desconocido.
• El resultado de una operación aritmética que
involucre el valor null es null.
• Toda comparación que involucre null retorna
false.
– Comparación con null retorna unknown
– (unknown or unknown) = unknown,
(true and unknown) = unknown,
– (false and unknown) = false,
– (unknown and unknown) = unknown
– where = false si se evalúa como unknown
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Valores Nulos (II)
• Encontrar los préstamos que aparecen con valor
nulo en el atributo monto.
select nprestamo
from prestamo
where monto is null
• Total de montos de préstamos
select sum (monto)
from loan
Los valores nulos se ignoran. El resultado será nulo
sólo si todos los montos lo son.
• Todas las funciones agregadas ignoran las tuplas
con valores nulos excepto count(*).
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Consultas Anidadas
• SQL provee un mecanismo para el
anidamiento de consultas.
• Una subconsulta es una expresión selectfrom-where que se anida dentro de otra
consulta.
• Usualmente se utiliza para desarrollar
consultas de miembros, comparaciones y
cardinalidad.
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Set Membership
• F in r ⇔ ∃ t ∈ r (t = F)
(5 in
0
4
5
) = true
(5 in
0
4
6
) = false
(5 not in
0
4
6
) = true
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Ejemplo
• Encontrar los clientes que tengan una cuenta y un
préstamo en el banco.
select distinct ncliente
from prestatario
where ncliente in
(select ncliente from depositante)
• Encontrar clientes que tienen un préstamo en el
banco pero no una cuenta.
select distinct ncliente
from prestatario
where ncliente not in
(select ncliente from depositante)
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Ejemplo
• Encontrar los clientes que tengan una cuenta y un
préstamo en la sucursal Cabildo.
select distinct ncliente
from prestatario, prestamo
where prestatario.nprestamo = prestamo.nprestamo
and nsucursal = “Cabildo”
and (nsucursal, ncliente) in
(select nsucursal,ncliente
from depositante, cuentas
where depositante.ncuenta = cuentas.ncuentas)
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Set Comparison
• Encontrar las sucursales que tengan activos
mayores que las de Rosario
select distinct T.nsucursal
from sucursal as T, sucursal as S
where T.saldo > S.saldo and
S.ciudad like “Rosario”
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Clausula Some
• F <comp> some r ⇔ ∃ t(t ∈ r ∧ [F <comp> t])
Donde <comp> puede ser: <, ≤, >, =, ≠
(5< some
0
5
6
) = true
(lectura: 5 < alguna tupla en la relación)
(5< some
0
5
) = false
(5 = some
0
5
) = true
(5 ≠ some
0
5
) = true (since 0 ≠ 5)
(= some) ≡ in
Sin embargo, (≠ some) ≡ not in
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Ejemplo Some
• Encontar las sucursales que tienen activos
mayores que alguna de Rosario.
select nsucursal
from sucursal
where saldo > some
(select saldo
from sucursal
where ciudad = “Rosario”)
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Clausula All
• F <comp> all r ⇔ ∀ t(t ∈ r ∧ [F <comp> t])
(5< all
0
5
6
) = false
(5< all
6
10
) = true
(5 = all
4
5
) = false
(5 ≠ all
4
6
) = true (ya que 5 ≠ 4 and 5 ≠ 6)
(≠ all) ≡ not in
Sin embargo, (= all) ≡ in
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Ejemplo All
• Encontrar los nombres de las sucursales
que tienen activos mayores que todas las
sucursales de Rosario.
select nsucursal
from sucursal
where saldo > all
(select saldo
from sucursal
where ciudad = “Rosario”)
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Relaciones Vacias
• La construcción exists devuelve true si el
argumento subconsulta no es vacío.
• exists r ⇔ r ≠ Ø
• not exists r ⇔ r = Ø
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Ejemplo
• Encontrar todos los clientes que tengan una
cuenta en todas las sucursales de Rosario.
select distinct S.ncliente
from depositante as S
where not exists (
(select nsucursal
from sucursal
where ciudad= “Rosario”)
except
(select R.nsucursal
from depositante as T, cuenta as R
where T.ncuenta = R.ncuenta and
S.ncliente = T.ncliente))
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Ausencia de Tuplas Duplicadas
• Comprueba si el resultado tiene tuplas
dupliacadas
• Encontrar los clientes que tienen sólo una
cuenta en la sucursal Cabildo.
select T.ncliente
from depositante as T
where unique (
select R.ncliente
from cuenta, depositante as R
where T.ncliente = R.ncliente and
R.ncuenta = cuenta.ncuenta
and cuenta.nsucursal = “Cabildo”)
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Ejemplo
• Encontrar los clientes que tienen al menos dos
cuentas en la sucursal Cabildo.
select distinct T.ncliente
from depositante as T
where not unique (
select R.ncliente
from cuenta, depositante as R
where T.ncliente = R.ncliente
and R.ncuenta = cuenta.ncuenta
and cuenta.nsucursal = “Cabildo”)
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Relaciones Derivadas
• Encontrar el promedio de cuentas de aquellas
sucursales que poseen uno mayor a $1200.
select nsucursal, prom_saldo
from (select nsucursal, avg(saldo)
from cuenta
group by nsucursal)
as result (nsucursal, prom_saldo))
where prom_saldo > 1200
Notese que no fue necesario utilizar la clausula
having, ya que la relación temporaria resultante
del from puede usarse en la cláusula where.
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Vistas
• Proveen un mecanismo para ocultar datos a
ciertos usuarios. Para crear una vista se usa el
comando:
create view v as <expresión de consulta>
donde:
– <expresión de consulta> es cualquier expresión legal
– El nombre de la vista está representado por v
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Ejemplos de Vistas
• Una vista que contenga las sucursales y sus clientes
create view clientesT as
(select nsucursal,ncliente
from depositante,cuenta
where depositante.ncuenta = cuenta.ncuenta)
union
(select nsucursal,ncliente
from prestatario,prestamo
where prestatario.npresta = prestamo.nprestamo)
• Encontrar todos los clientes de la sucursal Cabildo
select ncliente
from clientesT
where nsucursal = “Cabildo”
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Modificaciones: borrado
• Eliminar todos los registros de cuentas de la sucursal
Cabildo
delete from cuenta
where nsucursal = “Cabildo”
• Eliminar todas las cuentas de todas las sucursales de la
ciudad de Rosario.
delete from cuenta
where nsucursal in (select nsucursal
from sucursal
where ciudad = “Rosario”)
delete from depostante
where ncuenta in (select ncuenta
from sucursal,cuenta
where ciudad = “Rosario”
and sucursal.nsucursal = cuenta.nsucursal)
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Ejemplo
•
Eliminar los registros de todas las cuentas con
saldos menores al promedio del banco.
delete from cuenta
where saldo <
(select avg(saldo) from cuenta)
Problema: al eliminar tuplas de cuenta, el promedio
cambia
– Solución utilizada en SQL:
1. Primero calcular el promedio y encontrar todas las
tuplas a eliminar
2. Luego borrar todas las tuplas seleccionadas
anteriormente, sin volver a calcular el promedio
–
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Modificaciones: inserción
• Agregar una nueva tupla a cuentas
insert into cuenta
values (“cabildo”, A-9732, 1200)
ó
insert into cuenta (nsucursal, saldo, ncuenta)
values (“Cabildo”, 1200, A-9732)
• Agregar una tupla a cuentas con el saldo nulo
insert into cuenta
values (“Cabildo”, A-777, null)
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Modificaciones: inserción (II)
• Entregar una bonificación de $200 a los
clientes de prestamos de la sucursal
Cabildo (que no tienen cuentas).
insert into cuenta
select nsucursal, ncuenta, 200
from prestamo
where nsucursal = “Cabildo”
insert into depositante
select ncliente,nprestamo
from prestamo,prestatario
where nsucursal = “Cabildo”
and prestamo.ncuenta = prestatario.ncuenta
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43
Modificaciones: actualización
• Incrementar las cuentas con saldos
mayores a $10.000 en un 6%, el resto en
5%.
– Dos etapas:
update cuenta
set saldo = saldo ∗ 1.06
where saldo > 10000
update cuenta
set saldo = saldo ∗ 1.05
where saldo ≤ 10000
– El orden es importante
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44
Actualización de una Vista
• Crear una vista de todos los préstamos en la relación
prestamo, ocultando el atributo monto.
create view prestamoS as
select nsucursal, nprestamo
from lprestamo
• Agregar una tupla a prestamoS
insert into prestamoS
values (“Cabildo”,” L-307”)
Esta insersión debe ser representada como la insersión
de la tupla
(“Cabildo”, “L-307, null)
en la relación prestamo
• Actualizaciones en vistas mas complejas son
desaconsejables.
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Relaciones de Union
• Las operaciones de Join toman dos relaciones y
devuelven como resultado una tercera relación
• Estas operaciones se utilizan usualmente en
subconsultas en la cláusula from.
• Condicion Join: define que tuplas en las dos
relaciones coinciden, y que atributos estarám
presentes en el resultado.
• Tipo Join: define como se trata a las tuplas de
cada relación que no coinciden
Tipos
Condiciones
inner join
left outer join
right outer join
full outer join
natural
on <predicate>
using (A1, A2, ..., An)
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Tablas para Ejemplos
• Relación prestamo
nsucursal
nprestamo
monto
Centro
L-170
3000
Once
L-230
4000
Cabildo
L-260
1700
• Relación prestatario
ncliente
nprestamo
Perez
L-170
Lopez
L-230
Soto
L-155
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Join: Ejemplos
• prestamo inner join prestatario on
prestamo.nprestamo = prestatario.nprestamo
nsucursal
nprestamo
monto
ncliente
nprestamo
Centro
L-170
3000
Perez
L-170
Once
L-230
4000
Lopez
L-230
prestamo left outer join prestatario on
prestamo.nprestamo = prestatario.nprestamo
nsucursal
nprestamo
monto
ncliente
nprestamo
Centro
L-170
3000
Perez
L-170
Once
L-230
4000
Lopez
L-230
Cabildo
L-260
1700
null
null
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48
Join: Ejemplos (II)
• prestamo natural inner join prestatario
nsucursal
nprestamo
monto
ncliente
Centro
L-170
3000
Perez
Once
L-230
4000
Lopez
prestamo natural right outer join prestatario
nsucursal
nprestamo
monto
ncliente
Centro
L-170
3000
Perez
Once
L-230
4000
Lopez
null
L-155
null
Soto
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49
Join: Ejemplos (III)
• prestamo full outer join prestatario using
(nprestamo)
nsucursal
nprestamo
monto
ncliente
Downtown
L-170
3000
Jones
Redwood
L-230
4000
Smith
Perryridge
L-260
1700
null
null
L-155
null
Hayes
• Encontrar los clientes que tengan una cuenta
ó un préstamo pero no los dos.
select ncliente
from (depositante natural full outer join prestatario)
where ncuenta is null or ncuenta is null
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Data Definition Language (DDL)
Permite la especificación de información referida a cada relación,
incluyendo:
•
•
•
•
•
•
El esquema de cada relación
El dominio de valores asociado
Restricciones de integridad
Conjunto de índices de cada relación
Información de seguridad y autorizaciones
La estructura física de almacenamiento en
disco
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51
Tipos de Dominio en SQL
• char(n). String de caracteres de
longitud fija
• varchar(n). String de caracteres de
longitud variable, máximo n.
• int. enteros
• smallint. Small integer
• numeric(p,d). Número decimal fijo de p
posiciones con n digitos decimales.
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Tipos de Dominio en SQL (II)
• real, double precision. Números de punto
flotante y doble precisión.
• float(n). Punto flotante con precisión de al
menos n dígitos.
• date. aaaammdd
• time. hhmmss
• Se permiten valores nulos en todos los atributos.
La declaración de un atributo como not null
prohíbe valores nulos para ese atributo.
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Construción: Create Table
• En SQL se define una relación con el comando create
table:
create table r (A1 D1, A2 D2, ..., An Dn,
(integrity-constraint1),
...,
(integrity-constraintk))
– r es el nombre de la relación
– cada Ai en un nombre de atributo en el esquema de la relación r
– Di es el tipo de dato para el atributo Ai
• Ejemplo:
create table sucursal
(nsucursal char(15) not null,
ciudad
char(30),
saldo
integer)
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54
Restricciones de Integridad
• not null
• primary key (A1, ..., An)
• check (P,) donde P es un predicado
Ejemplo: declarar nsucursal como la clave primaria para sucursal y asegurar
que los saldos sean no negativos:
create table sucursal
(nsucursal
char(15) not null,
ciudad
char(30)
saldo
integer,
primary key (nsucursal),
check (saldo > = 0))
La declaración de un atributo como clave primaria le impone la
restricción no nula
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Constructores Drop y Alter Table
• El comando drop table elimina toda la
información referida a la relación de la base de
datos.
• El comando alter table se usa para agregar
atributos a relaciones existentes. Todas las
tuplas contendrán el valor null para ese atributo.
alter table r add A,D
• El comando alter table también puede ser usado
para eliminar atributos de una relación
alter table r drop A
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56
SQL Embebido
• El estándar SQL define comandos
embebidos en lenguajes de programación
como Pascal, PL/I, Fortran, C, and Cobol.
• Un lenguaje en el que SQL está embebido
se llama lenguaje host, y los comandos de
SQL son embebidos.
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57
Ejemplo
Desde un lenguaje host, encontrar los nombres y cuentas de los clientes
con saldos mayores al valor almacenado en la variable monto.
• Especifica la consulta en SQL y se declara una
cursor para ella:
• EXEC SQL
declare c cursor for
select ncliente,ncuenta
from depositante,cuenta
where depositante.ncuenta = cuenta.ncuenta
and cuenta.saldo > monto
END-EXEC
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58
SQL embebido (II)
• El comando open causa la evaluación de la
consulta
EXEC SQL open c END-EXEC
• El comando fetch asigna el valor de una tupla a
variables del lenguaje host.
EXEC SQL fetch c into :cn: an END-EXEC
• El comando close elimina la relación temporal que
almacenaba la consulta
EXEC SQL close c END-EXEC
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59
Query By Example
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60
QBE
• Query By Example:
– Sintaxis bidimensional: una consulta se expresa
como una tabla
– Se expresa la consulta con un “ejemplo”
– Se basa en el cálculo relacional de dominios
– Ejemplos en Access
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Tareas Pendientes
• Aplicación específica MySQL
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Conclusiones
• SQL es un lenguaje de consultas
flexible.
• Se ha impuesto como paradigma
de los lenguajes de consulta.
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Fundamentos de Bases de Datos
Clase Nº 6
Fundamentos de Bases de Datos - Licenciatura en Sistemas – U. Académica Río Gallegos
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