SQL lernen: Abfragen, JOINs und Datenänderungen

Eine Tabelle ordnet Daten in Spalten und Zeilen. Ein Attribut ist eine benannte Spalte, etwa ziel_id. Ein Datensatz ist eine Zeile mit den zusammengehörenden Werten einer Sendung. Die unten gezeigten Tabellen heißen abholorte und sendungen.

Ein Primärschlüssel kennzeichnet jeden Datensatz eindeutig. Seine Werte dürfen weder doppelt vorkommen noch NULL sein. NULL ist eine besondere Markierung für einen fehlenden Wert, keine leere Zeichenfolge. Eine Tabelle kann höchstens einen Primärschlüssel haben; dieser kann jedoch mehrere Spalten gemeinsam umfassen.

Ein Fremdschlüssel verbindet Tabellen durch eine gespeicherte Beziehung: Ein vorhandener Verweis muss zu einem Schlüsselwert der Zieltabelle passen. Das Ziel muss durch einen Primärschlüssel oder eine andere passende Eindeutigkeitsregel für die gesamte Zieltabelle abgesichert sein. Ein Fremdschlüssel kann mehrere Spalten umfassen und auch auf dieselbe Tabelle verweisen.

NULL braucht eine eigene Regel: Bei einem einspaltigen Fremdschlüssel verlangt NULL normalerweise keinen passenden Zielwert. Bei mehreren Fremdschlüsselspalten reicht dafür normalerweise bereits ein NULL. Die zusätzliche PostgreSQL-Regel MATCH FULL erlaubt diese Ausnahme dagegen nur, wenn sämtliche beteiligten Werte NULL sind. Die Regel NOT NULL verbietet NULL in einer Spalte.

Im Beispiel ist ort_id der Primärschlüssel von abholorte. sendung_id ist der Primärschlüssel von sendungen. ziel_id ist dort ein Fremdschlüssel auf abholorte.ort_id; der Punkt trennt Tabellenname und Spaltenname. Mehrere Sendungen dürfen denselben Zielort haben. Für ziel_id gibt es hier keine zusätzliche Regel, die doppelte Werte verbietet.

SELECT nennt die Spalten, die du ausgeben möchtest. FROM nennt die Ausgangstabelle. WHERE enthält eine Bedingung und behält die Zeilen, für die sie wahr ist. Bei falsch oder NULL wird die Zeile verworfen. Ohne WHERE entfällt dieser Filter. Die hier verwendeten SELECT-Abfragen verändern die gespeicherten Daten nicht.

In SQL trennt ein Komma mehrere Ausgabespalten. Ein Punkt verbindet Tabellenname und Spaltenname. Das Zeichen = prüft in einer Bedingung auf Gleichheit. Textwerte stehen in einfachen Anführungszeichen, etwa 'West'. Ein Semikolon beendet die Anweisung.

Ein JOIN verknüpft Tabellen. Hier verwenden wir INNER JOIN: Für jedes Zeilenpaar, das die Bedingung hinter ON erfüllt, entsteht eine Ergebniszeile. Eine Ausgangszeile kann deshalb mehrere passende Partner haben. Gibt es keinen passenden Partner, trägt sie keine Ergebniszeile bei. Die Spalten müssen fachlich zusammenpassen; gleiche Spaltennamen oder ein eingerichteter Fremdschlüssel sind dafür nicht erforderlich.

In den erfundenen Daten unten nennt standort_id den Raum eines Geräts. In raeume ist raum_id der Primärschlüssel. Die Verknüpfung vergleicht geraete.standort_id mit raeume.raum_id. Anschließend lässt WHERE die Zeilen für den Bereich „West“ durch. Die ersten vier Zeilen des Beispiels bilden zusammen eine ausführbare SQL-Abfrage. Ohne zusätzliche Sortieranweisung ist die Reihenfolge der Ergebniszeilen nicht festgelegt; Ergebnisangaben dieser Lektion beschreiben daher keine feste Reihenfolge.

GROUP BY fasst Zeilen mit gleichen Werten in den genannten Spalten zu Gruppen zusammen. Eine Aggregatfunktion berechnet aus mehreren Zeilen einen zusammengefassten Wert. SUM ist eine solche Funktion: SUM(kilo) addiert die Werte der Spalte kilo innerhalb einer Gruppe. Für sämtliche Summenaufgaben dieser Lektion sind die verwendeten Werte ganze Zahlen ohne NULL; jede ausgewertete Gruppe enthält mindestens eine Zeile.

In einer einfachen Abfrage wird zuerst die Datenquelle bestimmt. WHERE filtert daraus Zeilen. GROUP BY gruppiert die verbliebenen Zeilen. Danach liefert SUM für jede Gruppe deren Summe. Verwendest du eine Aggregatfunktion ohne GROUP BY, werden die nach dem Filter verbliebenen Zeilen als eine gemeinsame Gruppe ausgewertet.

Wenn du GROUP BY oder eine Aggregatfunktion verwendest, muss eine einzeln ausgegebene Spalte grundsätzlich auch in GROUP BY stehen. Einzeln bedeutet hier: außerhalb einer Aggregatfunktion. Die hier erklärte Ausnahme in PostgreSQL gilt, wenn der vollständige Primärschlüssel ihrer Tabelle in GROUP BY steht. Dann dürfen auch weitere Spalten dieser Tabelle einzeln ausgegeben werden, denn der Primärschlüssel legt die übrigen Werte der Tabellenzeile eindeutig fest. Ohne passende Gruppierung oder diese Ausnahme könnte eine Gruppe mehrere unterschiedliche Werte für die einzelne Ausgabespalte enthalten.

Die erfundene Tabelle ernte enthält die Spalten sorte und kilo. kilo speichert die Masse in Kilogramm. Die beiden Apfelzeilen bilden eine Gruppe; die Birnenzeile bildet eine andere. AS vergibt einen Namen für eine Ergebnisspalte: AS gesamt nennt die Summenspalte „gesamt“.

UPDATE bearbeitet vorhandene Datensätze. Hinter SET stehen die Spalten und ihre neuen Werte. In SET ist = eine Zuweisung: Der rechts stehende Wert soll in die links genannte Spalte geschrieben werden. Nicht genannte Spalten behalten ihre Werte. DELETE FROM entfernt dagegen ganze Datensätze; der Aufbau der Tabelle bleibt erhalten.

Bei beiden Anweisungen begrenzt WHERE die betroffenen Zeilen auf diejenigen, für die die Bedingung wahr ist. In einer einfachen Anweisung ohne WHERE fehlt diese Zeilenauswahl. Dann richtet sich UPDATE an jede Zeile und setzt dort die genannten Spalten. DELETE richtet sich an sämtliche Zeilen und leert bei erfolgreicher Ausführung die Tabelle. PostgreSQL verlangt vor einem solchen DELETE keine zusätzliche Bestätigung.

Diese Aussagen sind keine ausnahmslose Erfolgsgarantie. Eine gespeicherte Regel, auch Constraint genannt, kann eine unzulässige Änderung verhindern. Beispielsweise kann ein Primärschlüssel keinen doppelten Wert annehmen. Eine Fremdschlüsselregel kann das Löschen einer noch referenzierten Zeile verhindern, etwa mit der Einstellung RESTRICT. Ein Trigger ist eine automatisch ausgelöste Zusatzaktion; bestimmte Trigger können einzelne UPDATE-Bearbeitungen unterdrücken. Außerdem kann ein UPDATE denselben Wert zuweisen, der bereits gespeichert ist: Eine bearbeitete Zeile muss deshalb keinen anderen Inhalt bekommen.

Die folgenden Ausführungen verwenden einfache Übungstabellen ohne solche unterdrückenden Zusatzaktionen. Die Anweisungen laufen erfolgreich. In lampen gibt es anfangs die Zeilen mit lampen_id 31 und 32; beide haben status 'aus'. Die beiden Anweisungen im Beispiel werden nacheinander ausgeführt. Datenänderungen probierst du in einer eigenen Übungsdatenbank mit erfundenen Daten aus.