Введение в SQL. Как создавать, извлекать и обрабатывать данные. Издание III

SQL jest idealnym narzędziem do pracy z danymi. Mimo upływu lat jego znaczenie nie maleje, a sam język wciąż jest unowocześniany i rozwijany. Dziś szczególnie przydają się jego ogromne możliwości w zakresie przetwarzania danych. Co ciekawe, SQL pozwala również na stosowanie technik służących do zarządzania ogromnymi zbiorami informacji czy korzystanie z nierelacyjnych baz danych. Osoba, która obok Pythona czy R radzi sobie z SQL i potrafi z morza danych wyodrębnić użyteczne informacje, jest wyjątkowo cennym pracownikiem.

To przystępny podręcznik, dzięki któremu programiści szybko opanują podstawy SQL - nauczą się tworzenia aplikacji bazodanowych, przeprowadzania zadań administracyjnych oraz generowania raportów. Ujęto tu takie zagadnienia jak zapytania SELECT, filtrowanie danych oraz ich konwersja, grupowanie i agregacja. Znalazło się tutaj także wprowadzenie do transakcji, przedstawiono też zasady tworzenia widoków, złączeń i ograniczeń. To wydanie zostało uzupełnione omówieniem funkcji analitycznych, strategii pracy z ogromnymi bazami danych oraz zagadnień związanych z big data. W każdym rozdziale zaprezentowano kluczowe koncepcje SQL, które dodatkowo wyjaśniono na podstawie wielu dokładnie omówionych przykładów. Ćwiczenia zamieszczone na końcu poszczególnych rozdziałów pomogą w sprawdzeniu i utrwaleniu zdobytej wiedzy.

Spis treści książki

• Wprowadzenie

  Dlaczego warto poznać SQL?

  Dla kogo jest przeznaczona ta książka?

  Struktura książki

  Konwencje zastosowane w książce

  Użycie przykładowych kodów

  Podziękowania

• Rozdział 1. Krótkie wprowadzenie

  Wprowadzenie do baz danych

  Nierelacyjne systemy baz danych

  Model relacyjny

  Wybrana terminologia

  Co to jest SQL?

  Klasy zapytań SQL

  SQL język nieproceduralny

  Przykłady zapytań SQL

  Co to jest MySQL?

  Nie tylko relacyjne bazy danych

  Co się znajduje w magazynie danych?

• Rozdział 2. Tworzenie bazy danych i wstawianie informacji

  Tworzenie bazy danych MySQL

  Stosowanie narzędzia powłoki mysql

  Typy danych MySQL

  Dane znakowe

  Kodowanie znaków

  Dane tekstowe

  Dane liczbowe

  Dane dotyczące daty i godziny

  Tworzenie tabeli

  Etap 1. projektowanie

  Etap 2. dopracowywanie

  Etap 3. tworzenie zapytania schematu SQL

  Wstawianie danych do tabel i modyfikowanie tabel

  Wstawianie danych

  Generowanie liczbowych danych klucza

  Zapytanie insert

  Uaktualnianie danych

  Usuwanie danych

  Gdy poprawne składniowo zapytanie nie zostanie prawidłowo wykonane

  Nieunikatowy klucz podstawowy

  Brak klucza zewnętrznego

  Złamanie reguł dotyczących wartości kolumny

  Nieprawidłowa konwersja daty

  Baza danych Sakila

• Rozdział 3. Krótkie wprowadzenie do zapytań pobierających dane

  Zapytanie pobierające dane

  Klauzule zapytania

  Klauzula SELECT

  Aliasy kolumn

  Usuwanie duplikatów

  Klauzula FROM

  Tabele

  Tabele potomne (wygenerowane przez podzapytanie)

  Tabele tymczasowe

  Widoki

  Łączenie tabel

  Definiowanie aliasu tabeli

  Klauzula WHERE

  Klauzule GROUP BY i HAVING

  Klauzula ORDER BY

  Rosnąca i malejąca kolejność sortowania

  Sortowanie według liczbowych miejsc zarezerwowanych

  Sprawdź się!

  Ćwiczenie 3.1

  Ćwiczenie 3.2

  Ćwiczenie 3.3

  Ćwiczenie 3.4

• Rozdział 4. Filtrowanie

  Sprawdzanie warunku

  Stosowanie nawiasu

  Stosowanie operatora not

  Definiowanie warunku

  Typy warunków

  Warunki równości

  Warunki nierówności

  Modyfikowanie danych za pomocą warunków równości

  Warunki zakresu

  Operator BETWEEN

  Zakres ciągu tekstowego

  Warunki elementów składowych

  Stosowanie podzapytań

  Stosowanie operatora NOT IN

  Warunki dopasowania

  Stosowanie znaków wieloznacznych

  Stosowanie wyrażeń regularnych

  NULL czteroliterowe słowo

  Sprawdź się!

  Ćwiczenie 4.1

  Ćwiczenie 4.2

  Ćwiczenie 4.3

  Ćwiczenie 4.4

• Rozdział 5. Wykonywanie zapytań do wielu tabel

  Co to jest złączenie?

  Iloczyn kartezjański

  Złączenie wewnętrzne

  Składnia ANSI złączenia

  Złączanie co najmniej trzech tabel

  Stosowanie podzapytań jako tabel

  Dwukrotne użycie tej samej tabeli

  Samozłączenie

  Sprawdź się!

  Ćwiczenie 5.1

  Ćwiczenie 5.2

  Ćwiczenie 5.3

• Rozdział 6. Praca ze zbiorami danych

  Wprowadzenie do teorii zbiorów

  Teoria zbiorów danych w praktyce

  Operatory zbioru

  Operator UNION

  Operator INTERSECT

  Operator EXCEPT

  Reguły dotyczące działania operatorów zbiorów

  Sortowanie wyników zapytań złożonych

  Pierwszeństwo operatorów zbiorów

  Sprawdź się!

  Ćwiczenie 6.1

  Ćwiczenie 6.2

  Ćwiczenie 6.3

• Rozdział 7. Generowanie danych i ich konwersja

  Praca z ciągami tekstowymi

  Generowanie ciągów tekstowych

  Wstawianie danych zawierających apostrof

  Dołączanie znaków specjalnych

  Operacje na ciągach tekstowych

  Funkcje ciągu tekstowego zwracające liczby

  Funkcje ciągów tekstowych zwracające ciągi tekstowe

  Praca z danymi liczbowymi

  Wykonywanie funkcji arytmetycznych

  Określanie dokładności liczb

  Obsługa liczb ze znakiem

  Praca z danymi dotyczącymi daty i godziny

  Strefy czasowe

  Generowanie danych dotyczących daty i godziny

  Ciąg tekstowy reprezentujący dane w postaci daty i godziny

  Konwersja ciągu tekstowego na datę

  Funkcje przeznaczone do generowania daty

  Przeprowadzanie operacji na danych dotyczących daty i godziny

  Funkcje zwracające datę

  Funkcje daty i godziny zwracające ciągi tekstowe

  Funkcje daty i godziny zwracające liczby

  Funkcje konwersji

  Sprawdź się!

  Ćwiczenie 7.1

  Ćwiczenie 7.2

  Ćwiczenie 7.3

• Rozdział 8. Grupowanie i agregacja

  Koncepcje grupowania

  Funkcje agregacji

  Grupy jawne kontra niejawne

  Zliczanie odmiennych wartości

  Stosowanie wyrażeń

  Obsługa wartości null

  Generowanie grup

  Grupowanie na podstawie jednej kolumny

  Grupowanie na podstawie wielu kolumn

  Grupowanie za pomocą wyrażeń

  Generowanie zestawień

  Warunek filtrowania grupy

  Sprawdź się

  Ćwiczenie 8.1

  Ćwiczenie 8.2

  Ćwiczenie 8.3

• Rozdział 9. Podzapytania

  Co to jest podzapytanie?

  Typy podzapytań

  Podzapytania niepowiązane

  Podzapytania z wieloma rekordami i jedną kolumną

  Operatory in i not in

  Operator all

  Operator any

  Podzapytania obejmujące wiele kolumn

  Podzapytania powiązane

  Operator exists

  Przeprowadzanie operacji na danych przy użyciu podzapytań powiązanych

  Kiedy używać podzapytań?

  Podzapytanie jako źródło danych

  Tworzenie danych

  Podzapytania zorientowane na zadanie

  Najczęściej stosowane wyrażenia w tabelach

  Podzapytanie jako generator wyrażeń

  Podsumowanie dotyczące podzapytań

  Sprawdź się!

  Ćwiczenie 9.1

  Ćwiczenie 9.2

  Ćwiczenie 9.3

• Rozdział 10. Złączenia raz jeszcze

  Złączenia zewnętrzne

  Złączenia zewnętrzne lewe i prawe

  Trzykierunkowe złączenie zewnętrzne

  Złączenia krzyżowe

  Złączenia naturalne

  Sprawdź się

  Ćwiczenie 10.1

  Ćwiczenie 10.2

  Ćwiczenie 10.3 (dodatkowe)

• Rozdział 11. Logika warunkowa

  Co to jest logika warunkowa?

  Wyrażenie CASE

  Wyszukiwane wyrażenie CASE

  Proste wyrażenia CASE

  Przykłady wyrażeń CASE

  Przekształcanie zbioru wynikowego

  Sprawdzanie pod kątem istnienia relacji

  Błędy dzielenia przez zero

  Uaktualnianie warunkowe

  Obsługa wartości null

  Sprawdź się

  Ćwiczenie 11.1

  Ćwiczenie 11.2

• Rozdział 12. Transakcje

  Wielodostępne bazy danych

  Blokady

  Zasięg blokady

  Co to jest transakcja?

  Rozpoczynanie transakcji

  Kończenie transakcji

  Punkt zapisu transakcji

  Sprawdź się

  Ćwiczenie 12.1

• Rozdział 13. Indeksy i ograniczenia

  Indeks

  Tworzenie indeksu

  Indeks unikatowy

  Indeks wielokolumnowy

  Typy indeksów

  Indeks B-drzewa

  Indeks mapy bitowej

  Indeks tekstowy

  Sposoby użycia indeksów

  Wady indeksu

  Ograniczenia

  Definiowanie ograniczenia

  Sprawdź się

  Ćwiczenie 13.1

  Ćwiczenie 13.2

• Rozdział 14. Widoki

  Co to jest widok?

  Do czego można wykorzystać widok?

  Bezpieczeństwo danych

  Agregacja danych

  Ukrywanie złożoności

  Złączanie danych partycjonowanych

  Widok możliwy do uaktualniania

  Uaktualnianie prostych widoków

  Uaktualnianie widoku złożonego

  Sprawdź się

  Ćwiczenie 14.1

  Ćwiczenie 14.2

• Rozdział 15. Metadane

  Dane dotyczące danych

  Baza danych information_schema

  Praca z metadanymi

  Skrypt generowania schematu

  Weryfikacja wdrożenia

  Dynamiczne generowanie kodu SQL

  Sprawdź się

  Ćwiczenie 15.1

  Ćwiczenie 15.2

• Rozdział 16. Funkcje analityczne

  Koncepcje funkcji analitycznych

  Okno danych

  Sortowanie z uwzględnieniem ustawień regionalnych

  Ranking

  Funkcje rankingu

  Generowanie wielu rankingów

  Funkcje raportujące

  Ramka okna

  Funkcje lag() i lead()

  Konkatenacja wartości kolumny

  Sprawdź się

  Ćwiczenie 16.1

  Ćwiczenie 16.2

  Ćwiczenie 16.3

• Rozdział 17. Praca z ogromnymi bazami danych

  Partycjonowanie

  Koncepcje związane z partycjonowaniem

  Partycjonowanie tabeli

  Partycjonowanie indeksu

  Metody partycjonowania

  Partycjonowanie zakresu

  Partycjonowanie listy

  Partycjonowanie hash

  Partycjonowanie złożone

  Zalety partycjonowania

  Klastrowanie

  Sharding

  Big data

  Hadoop

  Bazy danych NoSQL i oparte na dokumentach

  Przetwarzanie w chmurze

  Podsumowanie

• Rozdział 18. SQL i big data

  Wprowadzenie do narzędzia Apache Drill

  Stosowanie narzędzia Apache Drill podczas wykonywania zapytań do plików

  Wykonywanie zapytań do MySQL za pomocą narzędzia Apache Drill

  Wykonywanie zapytań do MongoDB za pomocą narzędzia Apache Drill

  Apache Drill i wiele źródeł danych

  Przyszłość języka SQL

• Dodatek A Diagram związków encji przykładowej bazy danych
• Dodatek B Odpowiedzi do zadań

  Rozdział 3.

  Ćwiczenie 3.1

  Ćwiczenie 3.2

  Ćwiczenie 3.3

  Ćwiczenie 3.4

  Rozdział 4.

  Ćwiczenie 4.1

  Ćwiczenie 4.2

  Ćwiczenie 4.3

  Ćwiczenie 4.4

  Rozdział 5.

  Ćwiczenie 5.1

  Ćwiczenie 5.2

  Ćwiczenie 5.3

  Rozdział 6.

  Ćwiczenie 6.1

  Ćwiczenie 6.2

  Ćwiczenie 6.3

  Rozdział 7.

  Ćwiczenie 7.1

  Ćwiczenie 7.2

  Ćwiczenie 7.3

  Rozdział 8.

  Ćwiczenie 8.1

  Ćwiczenie 8.2

  Ćwiczenie 8.3

  Rozdział 9.

  Ćwiczenie 9.1

  Ćwiczenie 9.2

  Ćwiczenie 9.3

  Rozdział 10.

  Ćwiczenie 10.1

  Ćwiczenie 10.2

  Ćwiczenie 10.3 (dodatkowe)

  Rozdział 11.

  Ćwiczenie 11.1

  Ćwiczenie 11.2

  Rozdział 12.

  Ćwiczenie 12.1

  Rozdział 13.

  Ćwiczenie 13.1

  Ćwiczenie 13.2

  Rozdział 14.

  Ćwiczenie 14.1

  Ćwiczenie 14.2

  Rozdział 15.

  Ćwiczenie 15.1

  Ćwiczenie 15.2

  Rozdział 16.

  Ćwiczenie 16.1

  Ćwiczenie 16.2.

  Ćwiczenie 16.3

  O autorze

  Kolofon

Dlaczego warto poznać SQL?

Dla kogo jest przeznaczona ta książka?

Struktura książki

Konwencje zastosowane w książce

Użycie przykładowych kodów

Podziękowania

Wprowadzenie do baz danych

Nierelacyjne systemy baz danych

Model relacyjny

Wybrana terminologia

Co to jest SQL?

Klasy zapytań SQL

SQL język nieproceduralny

Przykłady zapytań SQL

Co to jest MySQL?

Nie tylko relacyjne bazy danych

Co się znajduje w magazynie danych?

Tworzenie bazy danych MySQL

Stosowanie narzędzia powłoki mysql

Typy danych MySQL

Dane znakowe

Kodowanie znaków

Dane tekstowe

Dane liczbowe

Dane dotyczące daty i godziny

Tworzenie tabeli

Etap 1. projektowanie

Etap 2. dopracowywanie

Etap 3. tworzenie zapytania schematu SQL

Wstawianie danych do tabel i modyfikowanie tabel

Wstawianie danych

Generowanie liczbowych danych klucza

Zapytanie insert

Uaktualnianie danych

Usuwanie danych

Gdy poprawne składniowo zapytanie nie zostanie prawidłowo wykonane

Nieunikatowy klucz podstawowy

Brak klucza zewnętrznego

Złamanie reguł dotyczących wartości kolumny

Nieprawidłowa konwersja daty

Baza danych Sakila

Zapytanie pobierające dane

Klauzule zapytania

Klauzula SELECT

Aliasy kolumn

Usuwanie duplikatów

Klauzula FROM

Tabele

Tabele potomne (wygenerowane przez podzapytanie)

Tabele tymczasowe

Widoki

Łączenie tabel

Definiowanie aliasu tabeli

Klauzula WHERE

Klauzule GROUP BY i HAVING

Klauzula ORDER BY

Rosnąca i malejąca kolejność sortowania

Sortowanie według liczbowych miejsc zarezerwowanych

Sprawdź się!

Ćwiczenie 3.1

Ćwiczenie 3.2

Ćwiczenie 3.3

Ćwiczenie 3.4

Sprawdzanie warunku

Stosowanie nawiasu

Stosowanie operatora not

Definiowanie warunku

Typy warunków

Warunki równości

Warunki nierówności

Modyfikowanie danych za pomocą warunków równości

Warunki zakresu

Operator BETWEEN

Zakres ciągu tekstowego

Warunki elementów składowych

Stosowanie podzapytań

Stosowanie operatora NOT IN

Warunki dopasowania

Stosowanie znaków wieloznacznych

Stosowanie wyrażeń regularnych

NULL czteroliterowe słowo

Sprawdź się!

Ćwiczenie 4.1

Ćwiczenie 4.2

Ćwiczenie 4.3

Ćwiczenie 4.4

Co to jest złączenie?

Iloczyn kartezjański

Złączenie wewnętrzne

Składnia ANSI złączenia

Złączanie co najmniej trzech tabel

Stosowanie podzapytań jako tabel

Dwukrotne użycie tej samej tabeli

Samozłączenie

Sprawdź się!

Ćwiczenie 5.1

Ćwiczenie 5.2

Ćwiczenie 5.3

Wprowadzenie do teorii zbiorów

Teoria zbiorów danych w praktyce

Operatory zbioru

Operator UNION

Operator INTERSECT

Operator EXCEPT

Reguły dotyczące działania operatorów zbiorów

Sortowanie wyników zapytań złożonych

Pierwszeństwo operatorów zbiorów

Sprawdź się!

Ćwiczenie 6.1

Ćwiczenie 6.2

Ćwiczenie 6.3

Praca z ciągami tekstowymi

Generowanie ciągów tekstowych

Wstawianie danych zawierających apostrof

Dołączanie znaków specjalnych

Operacje na ciągach tekstowych

Funkcje ciągu tekstowego zwracające liczby

Funkcje ciągów tekstowych zwracające ciągi tekstowe

Praca z danymi liczbowymi

Wykonywanie funkcji arytmetycznych

Określanie dokładności liczb

Obsługa liczb ze znakiem

Praca z danymi dotyczącymi daty i godziny

Strefy czasowe

Generowanie danych dotyczących daty i godziny

Ciąg tekstowy reprezentujący dane w postaci daty i godziny

Konwersja ciągu tekstowego na datę

Funkcje przeznaczone do generowania daty

Przeprowadzanie operacji na danych dotyczących daty i godziny

Funkcje zwracające datę

Funkcje daty i godziny zwracające ciągi tekstowe

Funkcje daty i godziny zwracające liczby

Funkcje konwersji

Sprawdź się!

Ćwiczenie 7.1

Ćwiczenie 7.2

Ćwiczenie 7.3

Koncepcje grupowania

Funkcje agregacji

Grupy jawne kontra niejawne

Zliczanie odmiennych wartości

Stosowanie wyrażeń

Obsługa wartości null

Generowanie grup

Grupowanie na podstawie jednej kolumny

Grupowanie na podstawie wielu kolumn

Grupowanie za pomocą wyrażeń

Generowanie zestawień

Warunek filtrowania grupy

Sprawdź się

Ćwiczenie 8.1

Ćwiczenie 8.2

Ćwiczenie 8.3

Co to jest podzapytanie?

Typy podzapytań

Podzapytania niepowiązane

Podzapytania z wieloma rekordami i jedną kolumną

Operatory in i not in

Operator all

Operator any

Podzapytania obejmujące wiele kolumn

Podzapytania powiązane

Operator exists

Przeprowadzanie operacji na danych przy użyciu podzapytań powiązanych

Kiedy używać podzapytań?

Podzapytanie jako źródło danych

Tworzenie danych

Podzapytania zorientowane na zadanie

Najczęściej stosowane wyrażenia w tabelach

Podzapytanie jako generator wyrażeń

Podsumowanie dotyczące podzapytań

Sprawdź się!

Ćwiczenie 9.1

Ćwiczenie 9.2

Ćwiczenie 9.3

Złączenia zewnętrzne

Złączenia zewnętrzne lewe i prawe

Trzykierunkowe złączenie zewnętrzne

Złączenia krzyżowe

Złączenia naturalne

Sprawdź się

Ćwiczenie 10.1

Ćwiczenie 10.2

Ćwiczenie 10.3 (dodatkowe)

Co to jest logika warunkowa?

Wyrażenie CASE

Wyszukiwane wyrażenie CASE

Proste wyrażenia CASE

Przykłady wyrażeń CASE

Przekształcanie zbioru wynikowego

Sprawdzanie pod kątem istnienia relacji

Błędy dzielenia przez zero

Uaktualnianie warunkowe

Obsługa wartości null

Sprawdź się

Ćwiczenie 11.1

Ćwiczenie 11.2

Wielodostępne bazy danych

Blokady

Zasięg blokady

Co to jest transakcja?

Rozpoczynanie transakcji

Kończenie transakcji

Punkt zapisu transakcji

Sprawdź się

Ćwiczenie 12.1

Indeks

Tworzenie indeksu

Indeks unikatowy

Indeks wielokolumnowy

Typy indeksów

Indeks B-drzewa

Indeks mapy bitowej

Indeks tekstowy

Sposoby użycia indeksów

Wady indeksu

Ograniczenia

Definiowanie ograniczenia

Sprawdź się

Ćwiczenie 13.1

Ćwiczenie 13.2

Co to jest widok?

Do czego można wykorzystać widok?

Bezpieczeństwo danych

Agregacja danych

Ukrywanie złożoności

Złączanie danych partycjonowanych

Widok możliwy do uaktualniania

Uaktualnianie prostych widoków

Uaktualnianie widoku złożonego

Sprawdź się

Ćwiczenie 14.1

Ćwiczenie 14.2

Dane dotyczące danych

Baza danych information_schema

Praca z metadanymi

Skrypt generowania schematu

Weryfikacja wdrożenia

Dynamiczne generowanie kodu SQL

Sprawdź się

Ćwiczenie 15.1

Ćwiczenie 15.2

Koncepcje funkcji analitycznych

Okno danych

Sortowanie z uwzględnieniem ustawień regionalnych

Ranking

Funkcje rankingu

Generowanie wielu rankingów

Funkcje raportujące

Ramka okna

Funkcje lag() i lead()

Konkatenacja wartości kolumny

Sprawdź się

Ćwiczenie 16.1

Ćwiczenie 16.2

Ćwiczenie 16.3

Partycjonowanie

Koncepcje związane z partycjonowaniem

Partycjonowanie tabeli

Partycjonowanie indeksu

Metody partycjonowania

Partycjonowanie zakresu

Partycjonowanie listy

Partycjonowanie hash

Partycjonowanie złożone

Zalety partycjonowania

Klastrowanie

Sharding

Big data

Hadoop

Bazy danych NoSQL i oparte na dokumentach

Przetwarzanie w chmurze

Podsumowanie

Wprowadzenie do narzędzia Apache Drill

Stosowanie narzędzia Apache Drill podczas wykonywania zapytań do plików

Wykonywanie zapytań do MySQL za pomocą narzędzia Apache Drill

Wykonywanie zapytań do MongoDB za pomocą narzędzia Apache Drill

Apache Drill i wiele źródeł danych

Przyszłość języka SQL

Rozdział 3.

Ćwiczenie 3.1

Ćwiczenie 3.2

Ćwiczenie 3.3

Ćwiczenie 3.4

Rozdział 4.

Ćwiczenie 4.1

Ćwiczenie 4.2

Ćwiczenie 4.3

Ćwiczenie 4.4

Rozdział 5.

Ćwiczenie 5.1

Ćwiczenie 5.2

Ćwiczenie 5.3

Rozdział 6.

Ćwiczenie 6.1

Ćwiczenie 6.2

Ćwiczenie 6.3

Rozdział 7.

Ćwiczenie 7.1

Ćwiczenie 7.2

Ćwiczenie 7.3

Rozdział 8.

Ćwiczenie 8.1

Ćwiczenie 8.2

Ćwiczenie 8.3

Rozdział 9.

Ćwiczenie 9.1

Ćwiczenie 9.2

Ćwiczenie 9.3

Rozdział 10.

Ćwiczenie 10.1

Ćwiczenie 10.2

Ćwiczenie 10.3 (dodatkowe)

Rozdział 11.

Ćwiczenie 11.1

Ćwiczenie 11.2

Rozdział 12.

Ćwiczenie 12.1

Rozdział 13.

Ćwiczenie 13.1

Ćwiczenie 13.2

Rozdział 14.

Ćwiczenie 14.1

Ćwiczenie 14.2

Rozdział 15.

Ćwiczenie 15.1

Ćwiczenie 15.2

Rozdział 16.

Ćwiczenie 16.1

Ćwiczenie 16.2.

Ćwiczenie 16.3

O autorze

Kolofon