SQL Syntax

Ziele

• Du weisst wofür SQL verwendet wird
• Du kennst die verschiedenen Statements in SQL
• Du kannst einfache SQL Queries/Statements schreiben

Was ist SQL?

SQL oder „Structured Query Language“ ist eine Programmiersprache für die Bearbeitung von Daten und relationalen Datenbanksystemen. Diese Sprache wird hauptsächlich für die Kommunikation mit Datenbanken verwendet, um die darin enthaltenen Daten zu verwalten.

Statements

Was ist ein SQL Statement?

Ganz einfach gesagt ist ein Statement ein Befehl, der an die Datenbank geschickt und dort ausgeführt wird. Es gibt viele verschiedene Statements, die teilweise kombiniert werden können, um den gewünschten Effekt auf der Datenbank zu erzielen. Grundsätzlich werden Teile der Syntax (Select, Insert, usw.) gross geschrieben, um eine Unterscheidung zwischen der Syntax und anderen Elementen wie tabellennamen usw. zu erhalten. Jedoch ist diese Regel nicht erzwungen.

SELECT

Das Select Statement wird verwendet, um Daten aus bestimmten Tabellen auszuwählen. Ein SELECT ist grundsätzlich wie folgt aufgebaut:

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SELECT * FROM table_name;

-- Beispiel mit der Tabelle "benutzer"
SELECT * from benutzer;

Als Erstes kommt immer das “SELECT” gefolgt von den gewünschten Attribute. In diesem Statement wird ein Stern verwendet, dieser steht für alle Attribute. Dementsprechend werden alle Attribute, die in der Tabelle vorhanden sind, zurückgegeben. Auf die Attribute folgt das FROM, auf dieses folgt jeweils eine Tabelle, von welcher die Werte gewünscht sind. Im Beispiel ist es die Tabelle “benutzer”. Das Resultat dieses Statements würde schlussendlich so aussehen:

Wenn wir nur eine Spalte auswählen möchten, können wir das Statement wie folgt anpassen:

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SELECT column_name FROM table_name;

--Beispiel mit der Tabelle "benutzer"
SELECT vorname FROM benutzer;

Das Resultat würde dementsprechend so aussehen:

INSERT

Das Insert Statement wird verwendet, um Daten in eine bestimmte Tabelle einzufügen. Ein INSERT ist grundsätzlich wie folgt aufgebaut:

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INSERT INTO table_name (column1, column2, column3, ...) VALUES (value1, value2, value3, ...);

Als Erstes kommt immer das “INSERT INTO” gefolgt von der betroffenen Tabelle. Schlussendlich wird mit VALUES angegeben, dass ein oder mehrere Tupel eingefügt werden. In den Klammern können respektiv die Spaltennamen (optional) und die Inhalte angegeben werden.

Ein konkretes Beispiel würde mit dieser Tabelle beginnen:

Dann wird dieses INSERT Statement ausgeführt:

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INSERT INTO benutzer VALUES ("Max", "Mustermann", 16, "Maurer/in");

Nach dem Statement ist der neue Benutzer Max in der Tabelle zu finden:

Alternativ zum vorherigen Statement können auch nur bestimmte Daten eingefügt werden. In unserem Beispiel könnte ein Benutzer auch Arbeitslos sein, dementsprechend hätte er keinen Beruf. Wenn wir also so einen Benutzer hinzufügen möchten würden wir das wie folgt machen:

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INSERT INTO benutzer(vorname, nachname, alter) VALUES ("Peter", "Piccolo", 37);

In den Klammern nach der Tabelle können wir also die Attribute auswählen, die wir hinzufügen möchten. In der Tabelle würde es so aussehen:

Der Beruf wurde automatisch auf null gesetzt und ist dementsprechend leer.

CREATE

Das Create Statement wird verwendet, um Tabellen, Datenbanken, usw. zu erstellen. Ein CREATE Statement ist grundsätzlich wie folgt aufgebaut:

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-- Datenbank erstellen
CREATE DATABASE databasename;

--Tabelle erstellen
CREATE TABLE table_name (
    column1 datatype,
    column2 datatype,
    column3 datatype,
   ....
);

-- Beispiel: die Tabelle "benutzer" erstellen
CREATE TABLE benutzer (vorname varchar(255),
       nachname varchar(255),
       alter number, 
       beruf varchar(255));

Als Erstes kommt immer das “CREATE” gefolgt dem zu erstellenden Objekt, in diesem Fall eine Tabelle. Schlussendlich wird noch ein Name festgelegt (die neue Tabelle heisst “benutzer”), gefolgt von den gewünschten Attributen der Tabelle und dem entsprechenden Datentyp.

Das Resultat dieses Statements würde schliesslich so aussehen:

WHERE

Die WHERE-Klausel ist im Vergleich zu den anderen kein Statement, sondern eine Ergänzung dazu. Mit WHERE kann spezifiziert werden, welche Daten für das Statement verwendet werden sollen. Mehrere Bedingungen können mit den Keywords AND und OR aneinandergereiht werden. Hier ein Beispiel dazu:

Ausgangstabelle:

Dieses Statement schränkt das Alter zwischen 15 und 30 Jahren ein.

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SELECT * FROM benutzer WHERE alter > 15 AND alter < 30;

Das Statement gibt schliesslich alle Werte zurück, die die Bedingung erfüllen:

Zusätzlich gibt es bei Texten die Möglichkeit eine Teilüberprüfung mit Like zu machen. Damit können beispielsweise Alle Adressen gesucht werden, die mit “Strasse” enden. Dazu muss beim Like angegeben werden, wo sich der Rest des Textes befinden. Das funktioniert mit dem % Zeichen. Wenn der restliche Text vor dem Suchtext ist, wird das % vor diesem platziert. Dasselbe funktioniert natürlich auch umgekehrt. Weiter kann auch auf beiden Seiten ein % verwendet werden, so ist es egal wo sich der Suchtext befinden. Hier ein Beispiel-Query dazu:

Ausgangstabelle:

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SELECT * FROM person WHERE nachname like '%mann'

Resultat:

UPDATE

Das Update Statement wird verwendet, um Inhalte (Tabelle, Datenbank, Constraints, etc.) zu ändern. Ein UPDATE Statement ist grundsätzlich wie folgt aufgebaut:

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UPDATE table_name
SET column1 = value1, column2 = value2, ...
WHERE condition; 

Als Erstes kommt immer das “UPDATE” gefolgt von dem zu aktualisierenden Objekt, in diesem Fall eine Tabelle. Anschliessend wird ein SET durchgeführt, wo die gewünschte Änderung gemacht wird. Dabei können auch mehrere Attribute gleichzeitig geändert werden. Dazu kann hinter dem Wert ein Komma hinzugefügt werden und eine weitere Änderung angegeben werden. Nach dem SET kann optional ein WHERE hinzugefügt werden, wenn die aktualisierung nicht für alle Werte durchgeführt werden soll. Hier ein konkretes Beispiel dazu:

Ausgangstabelle:

Dieses Statement setzt das Alter aller Benutzer mit dem Vornamen “Max” auf 18 und ändert den Beruf zu “Lehrer/in”

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UPDATE benutzer
SET alter = 18, beruf = "Lehrer/in"
WHERE vorname = "Max";

Resultat:

DELETE

Wie es der Name schon sagt, wird das Delete Statement zum Löschen von Daten verwendet. Ein DELETE Statement ist grundsätzlich wie folgt aufgebaut:

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DELETE FROM table_name WHERE condition;

Als Erstes kommt immer das “DELETE” gefolgt von FROM und der betroffenen Tabelle. Ein Delete sollte immer mit einem Where verwendet werden, da sonst alle Daten aus der Tabelle gelöscht werden. Hier ein konkretes Beispiel dazu:

Ausgangstabelle:

Dieses Statement löscht alle Benutzer mit dem Vornamen “Max”.

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DELETE FROM benutzer WHERE vorname = "Max";

Resultat:

Join

Ähnlich wie Where ist Join kein eigenes Statement, sondern eine Erweiterung. Mit dem Join Keyword werden in einem Select mehrere Tabellen miteinander verbunden. Das wird benötigt wenn die gewünschten Daten sich nicht in einer sondern in mehreren Tabellen befinden. Zum Beispiel, wenn die Personalien und die Adresse einer Person in verschiedenen Tabellen gespeichert wird. Ein Join funktioniert eigentlich immer gleich, es gibt jeweils eine Tabelle A die mit der Tabelle B verbunden wird. Dazu wird jeweils eine Id oder zumindest ein Attribut verwendet, welches in beiden Tabellen vertreten ist. So wird dann die Verbindung hergestellt.

Bei Joins gibt es viele verschiedene und teilweise sehr komplexe Varianten, welche auch dementsprechend selten benutzt werden. Wir schauen uns hier die vier wichtigsten an.

Inner Join (join)

Der Inner Join ist der wichtigste und am meisten benötigte Join. Der Inner Join verbindet die Tabellen und gibt nur die Schnittmenge zurück. Also alle Werte aus der Tabelle A, die auch ein Gegenstück in der Tabelle B haben. Grafisch dargestellt würde dieser Join so aus sehen:

Quelle: https://www.geeksforgeeks.org/sql-join-set-1-inner-left-right-and-full-joins/

Das dazugehörige Statement würde so aussehen:

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SELECT * FROM tabelle_a INNER JOIN tabelle_b ON tabelle_a.id = tabelle_b.id;

Right und Left Join

Im Vergleich zum Inner Join wird beim Right und Left Join nicht nur die Schnittmenge, sondern auch noch eine äussere Menge zurückgegeben. Grafisch würde das so aussehen:

Right Join

Quelle: https://www.geeksforgeeks.org/sql-join-set-1-inner-left-right-and-full-joins/

Left Join

Quelle: https://www.geeksforgeeks.org/sql-join-set-1-inner-left-right-and-full-joins/

Die äussere Menge ist jeweils eine der beiden angegebenen Tabellen. Welche Tabelle das verwendet wird, ist dabei abhängig vom Statement und welches Keyword verwendet wird. Schauen wir uns das in einem Beispiel an.

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SELECT * FROM tabelle_a RIGHT JOIN tabelle_b ON tabelle_a.id = tabelle_b.id;

In diesem Query wird das Keyword RIGHT verwendet. Das bedeutet, dass die rechte Tabelle verwendet wird. Was definiert jetzt aber welches die rechte Tabelle ist? In diesem Fall ist tabelle_b die rechte Tabelle, da sie rechts vom JOIN steht. Dieser Logik entsprechend ist im unteren Beispiel tabelle_a die linke Tabelle, die also komplett zurückgegeben wird.

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SELECT * FROM tabelle_a LEFT JOIN tabelle_b ON tabelle_a.id = tabelle_b.id;

Was jedoch bei einem Right und Left Join zu beachten ist, dass null Werte entstehen können. Bei allen Werten, die kein Gegenstück haben, werden die Attribute dieser Tabelle null sein. So würde das Resultat eines Left Joins aussehen:

Person:

Beruf:

Statement:

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SELECT * FROM person LEFT JOIN beruf ON person.beruf_id = beruf.beruf_id;

Resultat:

beruf_id ist doppelt, da es in beiden Tabellen ein Attribut mit diesem Namen gibt. Könnte mit der Auswahl im Select auch ausgeblendet werden.

Umgekehrt würde das ganze so aussehen:

Statement:

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SELECT * FROM person RIGHT JOIN beruf ON person.beruf_id = beruf.beruf_id;

Resultat:

beruf_id ist doppelt, da es in beiden Tabellen ein Attribut mit diesem Namen gibt. Könnte mit der Auswahl im Select auch ausgeblendet werden.

Full Join

Der Full Join ist sehr eng mit dem Left und Right Join verwandt. Jetzt werden jedoch alle Werte zurückgegeben. Wenn kein Gegenstück zu einem Wert vorhanden ist, werden diese gleich wie beim Left und Right Join mit null angegeben. Grafisch sieht das ganze so aus:

Quelle: https://www.geeksforgeeks.org/sql-join-set-1-inner-left-right-and-full-joins/

Das Statement würde schlussendlich so aussehen:

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SELECT * FROM tabelle_a FULL JOIN tabelle_b ON tabelle_a.id = tabelle_b.id;

Mit dem vorherigen Beispiel würde das Resultat so aussehen:

Person:

Beruf:

Resultat:

beruf_id ist doppelt, da es in beiden Tabellen ein Attribut mit diesem Namen gibt. Könnte mit der Auswahl im Select auch ausgeblendet werden.

Aggregationen & weiteres

In diesem Abschnitt gehen wird auf Aggregationen und weitere wichtige Syntax-Elemente ein. Aggregationen in SQL sind Funktionen, die verwendet werden, um zusammengefasste Informationen aus großen Datenmengen zu erhalten. Dadurch wird es einfacher, die Daten zu analysieren und Muster oder Trends zu erkennen.

Count

Die Aggregation Count zählt wie viele Resultate das beim Query zurückgegeben werden. Count funktioniert bei allen Datentypen gleich und muss nicht angepasst werden. Hier ein Beispiel zu Count:

Ausgangstabelle Person:

Statement:

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SELECT COUNT(*), COUNT(beruf) FROM person; 

Resultat:

Aus dem Resultat lässt sich schliessen, dass NULL-Werte im Count nicht beachtet werden.

Max/Min

Die Aggregationen Max und Min sind logischerweise zum Finden des grössten und kleinsten Wertes. Beide funktionieren bei allen Datentypen, jedoch haben sie beispielsweise bei einem String einen anderen Weg das Maximum und Minimum zu finden. Dort wird anhand einer Collation (Sortierungsregel) das Maximum und Minimum bestimmt. Bei normalen Zahlen sieht es so aus:

Ausgangstabelle Person:

Statement:

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SELECT MAX(alter), MIN(alter) FROM person; 

Resultat:

Sum

Sum summiert die Werte einer Spalte. Im Gegensatz zu den vorherigen Aggregationen funktioniert Sum nur mit Zahlenwerten. Bei Strings oder ähnlichem wird ein Fehler zurückgegeben. Hier ein Beispiel zur Verwendung von Sum:

Ausgangstabelle Person:

Statement:

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SELECT SUM(alter) FROM person; 

Resultat:

Avg

Um den Durchschnitt von Zahlen zu finden wird die Funktion AVG verwendet. Gleich wie Sum funktioniert Avg nur mit Zahlen. Hier ein Beispiel zu avg:

Ausgangstabelle Person:

Statement:

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SELECT AVG(alter) FROM person; 

Resultat:

Order By

Das Keyword Order By ist zum Sortieren des Resultats sehr nützlich. Zusammen mit ASC (=Ascending, Aufsteigend) und DESC (=Descending, Absteigend) kann das Resultat auf verschiedenste Weisen nach einem oder mehreren Attributen sortiert werden. Standardmässig verwendet Order By ASC, daher kann das ASC im Query auch weggelassen werden. Beispiel zu Order By:

Ausgangstabelle Person:

Statement ASC:

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SELECT vorname, alter FROM person ORDER BY alter ASC; 

Resultat:

Statement DESC:

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SELECT vorname, alter FROM person ORDER BY alter DESC; 

Resultat:

Group By

Mit Group By können Tupel mit gleichen Werten bei einem Attribut zusammen geführt werden, um beispielsweise in einem Count gezählt zu werden. Wie bei Order By kann ein Resultat mehrfach gruppiert werden. Hier ein einfaches Beispiel zu Order By:

Ausgangstabelle Person:

Statement:

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SELECT COUNT(*), beruf FROM person GROUP BY beruf;

Resultat: