Введение в SQL

SQL (Structured Query Language) — декларативный язык программирования, является стандартным языком для работы с реляционными базами данных. Он используется для создания, изменения и управления структурой базы данных, а также для выполнения запросов к базе данных и получения данных из нее.

Декларативный язык программирования — это язык программирования, в котором разработчик описывает что нужно получить, а не как именно это сделать.

SQL используется в большинстве современных СУБД (Системы Управления Базами Данных) такие как MySQL, Microsoft SQL Server, Oracle и многие другие. 

 

Краткая история SQL

Язык SQL появился после реляционной алгебры, и его прототип был разработан в конце 70-х годов в компании IBM Research. Он был реализован в первом прототипе реляционной СУБД фирмы IBM System R. С тех пор этот язык использовался многими коммерческими СУБД и был настолько популярен, что постепенно стал де-факто стандартным языком манипулирования данными в реляционных СУБД.

Реляционная алгебра — замкнутая система операций над отношениями в реляционной модели данных.
Операции реляционной алгебры также называют реляционными операциями.

Первоначально язык назывался SEQUEL (Structured English Query Language), но потом слово “English” пропало из этого словосочетания. С одной стороны, SQL ориентирован на то, чтобы сделать запросы к реляционным базам данных удобными и понятными для пользователей. С другой стороны, его почти с самого начала называли “полным языком баз данных”. 

SQL включает в себя: 

• средства для определения и управления схемой базы данных
• средства для определения ограничений целостности и триггеров
• средства для определения представлений БД
• средства для авторизации доступа к отношениям и их полям
• средства для определения структур физического уровня, поддерживающих эффективное выполнение запросов
• средства для определения точек сохранения транзакции и выполнения фиксации и откатов транзакций

SQL Базы данных

SQL Базы данных (SQL Databases) — это специальные системы для надежного хранения, организации и быстрой обработки больших объемов информации. Чтобы находить нужные сведения, изменять их или удалять, они используют единый общепринятый язык — SQL (Structured Query Language или Язык структурированных запросов).

В рамках книги мы будем изучать все команды и концепции на примере учебной базы данных «Игроки». В ней собрана подробная статистика о киберспортсменах, их рейтингах, гильдиях и результатах матчей. Это поможет вам сразу применять теорию на понятных и практических игровых сценариях!

Вся информация о наших игроках и их достижениях хранится в реляционных базах данных. Слово «реляционный» происходит от английского relation (отношение, связь). Это значит, что данные внутри системы организованы в виде простых и понятных таблиц, которые при необходимости можно связывать друг с другом.

 

Как устроена таблица данных?

Структура реляционной таблицы очень похожа на привычные нам таблицы в Excel или Google Документах. Она строго состоит из строк и столбцов:

• Столбцы (Поля) — определяют, какие именно характеристики объекта мы записываем. Каждый столбец имеет свое имя и определенный тип данных (текст, целое число, дробное число и т.д.). В нашей таблице players это такие поля, как nickname, level, rating или registration_date.
• Строки (Записи) — это конкретные примеры объектов. В нашем случае каждая строка — это анкета отдельного киберспортсмена со всеми его игровыми показателями.

Использование баз данных вместо обычных текстовых блокнотов или разрозненных файлов дает разработчику (и аналитику!) колоссальные преимущества:

• Универсальный язык запросов.
  С помощью SQL вы можете написать один простой запрос и например мгновенно отфильтровать 50 игроков по нужному вам уровню, проценту побед или принадлежности к определенной гильдии.
• Целостность данных и отсутствие дублирования.
  Базы данных позволяют связывать таблицы между собой. Например, можно вынести детальное описание игровых кланов в отдельную таблицу, избегая повторения одной и той же информации о гильдии для каждого участника.
• Быстродействие. 
  Благодаря созданию специальных «указателей» (индексов), поиск нужного игрока среди множества записей в базе данных занимает доли секунды.
• Безопасность и контроль.
  База данных четко контролирует, кто имеет право просматривать конфиденциальную информацию , а кто — изменять.

Что такое СУБД?

Сама по себе база данных — это просто упорядоченное хранилище файлов на диске.
Чтобы мы могли работать с ней с помощью языка SQL, нам нужна специальная программа.

СУБД (Система Управления Базами Данных) или на английском RDBMS (Relational Database Management System) — это программное обеспечение, которое позволяет создавать базы данных, наполнять их, защищать и выполнять к ним SQL-запросы.

Существует множество популярных СУБД. Они могут немного отличаться интерфейсом и дополнительными возможностями, но все они используют и понимают стандартный язык SQL. К самым известным относятся:

• MySQL (именно её мы будем использовать в книге!)
• PostgreSQL
• SQLite
• Oracle
• Microsoft SQL Server

Что такое таблица в базе данных?

Таблица (table) в SQL — это основной контейнер для хранения информации в реляционной базе данных.
Представьте её как продвинутую и очень строгую таблицу в Excel или Google Таблицах.

Каждая таблица состоит из столбцов и строк:

• Столбец (поле / column) — определяет, какой именно тип информации хранится.
  Например, никнейм, уровень персонажа или дата его регистрации в игре.
  У каждого столбца есть свое фиксированное имя и строго определенный тип данных.
• Строка (запись / row) — это один конкретный объект в базе данных.
  Сколько строк в таблице — столько реальных геймеров со всей их статистикой мы в неё записали.

Разбираем на примере таблицы players

В нашей книге мы работаем с таблицей players. Она создана для того, чтобы собирать, обновлять и анализировать подробную статистику участников игрового сообщества, их успехи, гильдии и турнирные ранги.

Давайте посмотрим, как устроена часть этой таблицы изнутри (первые три записи):

id	nickname	city	level	rating	rank_title	guild
1	AlphaKnight	Москва	45	2100	Gold	Грифоны Эрафии
2	CatQueen	Санкт-Петербург	12	850	Bronze	NULL
3	ThunderStrike	Новосибирск	89	3450	Diamond	Черные Драконы Нигона

Как на это смотрит SQL-аналитик:

1. Каждый столбец задает характеристику игрока. 
   Столбец nickname всегда хранит текст (игровое имя), а rating или level — строго целое число (показатели прогресса).
2. Каждая строка — это один конкретный игрок со всеми его условиями. 
   Например, строка №1 целиком описывает геймера с ником AlphaKnight: он живет в Москве, достиг 45-го уровня, имеет 2100 очков рейтинга, носит звание «Gold» и состоит в клане «Грифоны Эрафии». А у игрока CatQueen под номером 2 в поле guildуказано значение NULL — это значит, что на данный момент она не состоит ни в одной игровой гильдии.

 

Важное правило: 
В реляционных таблицах изначальный порядок строк не имеет принципиального значения. База данных может выдать их при запросе в любом случайном порядке, пока мы сами жестко не попросим её отсортировать данные. Но об этом — в следующих уроках!

Что такое ячейка данных?

Ячейка (item / cell) в базе данных — это самый маленький, неделимый элемент данных, который может быть сохранен в таблице. Она находится на пересечении одной конкретной строки и одного конкретного столбца.

Каждая ячейка содержит только одно значение и строго подчиняется правилам своего столбца:

• Если столбец предназначен для текста (например, игровые никнеймы), в его ячейку нельзя записать дату.
• Если столбец хранит целые числа (например, количество побед), там не может оказаться текст или дробный процент.

Разбираем на примере игрока ThunderStrike

Давайте посмотрим на одну конкретную запись из нашей игровой базы данных players, которая описывает опытного киберспортсмена под ником ThunderStrike:

id	nickname	city	level	rating	rank_title	guild	wins	win_rate
3	ThunderStrike	Новосибирск	89	3450	Diamond	Черные Драконы Нигона	540	56.84

В этой строке каждая отдельная ячейка несет свой смысл и имеет свой строго определенный тип данных:

• В ячейке столбца nickname хранится строка текста — 'ThunderStrike'.
• В ячейке столбца city хранится строка текста — 'Новосибирск'.
• В ячейке столбца level хранится целое число — 89 (текущий игровой уровень).
• В ячейке столбца rating хранится целое число — 3450 (очки соревновательного рейтинга).
• В ячейке столбца win_rate хранится дробное число — 56.84 (процент успешных матчей).

  Обратите внимание: 
В SQL-базах данных пустая ячейка — это тоже значение. Если игрок только зарегистрировался, еще не успел вступить ни в один игровой клан или не получил турнирное звание, в такую ячейку временно записывается специальное значение NULL (обозначающее отсутствие данных). Например, у игрока CatQueen (id 2) в ячейке столбца guild стоит именно NULL.

id	nickname	city	level	rating	rank_title	guild
2	CatQueen	Санкт-Петербург	12	850	Bronze	NULL

Что такое запись (строка) в таблице?

Запись (record) или строка (row) в SQL-базе данных — это горизонтальный срез таблицы, который содержит все данные для одной конкретной единицы информации. В реляционных базах данных каждая строка описывает один самостоятельный и целостный объект.

В нашей таблице players каждая отдельная строка представляет собой одного конкретного игрока со своим набором уникальных характеристик (столбцов): id, nickname, email, city, level, rating и так далее. Сколько геймеров зарегистрировано в нашей игре — столько строк и будет в таблице.

Разбираем структуру строки на примере игрока AlphaKnight

Давайте выделим из нашей базы данных самую первую строку и посмотрим, из каких полей она состоит.

В этой строке собраны данные, которые относятся строго к одному пользователю и описывают его текущий игровой профиль:

• id: 1 (уникальный номер этой записи в системе).
• nickname: AlphaKnight (уникальное имя в игре).
• email: alpha_knight@yandex.ru (контактная почта).
• city: Москва (город проживания).
• country: Россия (страна игрока, установленная по умолчанию).
• level: 45 (текущий уровень персонажа).
• rating: 2100 (очки соревновательного рейтинга).
• rank_title: Gold (текущее турнирное звание).
• guild: Грифоны Эрафии (игровой клан, в котором состоит пользователь).
• wins: 120 (количество побед в матчах).
• losses: 80 (количество поражений).
• win_rate: 60.00 (процент успешных игр).
• last_login: 2026-06-20 (дата последнего посещения игры).
• registration_date: 2025-01-15 (день, когда игрок создал аккаунт).

Ключевое правило баз данных: 
Все данные внутри одной строки жестко связаны между собой. Мы не можем случайно перемешать количество побед игрока AlphaKnight с никнеймом или почтой игрока CatQueen — СУБД строго следит за целостностью и неделимостью каждой строки.

Что такое столбец (поле) в таблице?

Столбец (column) в SQL базе данных — это вертикальный срез таблицы, который используется для хранения данных одного строго определенного типа.

Каждый столбец в таблице обязательно имеет:

1. Свое уникальное имя (например, nickname или rating).
2. Тип данных — ограничение, которое указывает базе, что именно здесь можно хранить (текст, целое число, дробь или дату).

Лайфхак для новичков: 
Термины «столбец» и «поле» в SQL используются как синонимы. Это абсолютно одно и то же.

Разбираем вертикальный срез на примере столбца city

Давай посмотрим, как выглядит отдельный столбец city из нашей таблицы players.
Он имеет тип данных VARCHAR (строка текста) и хранит исключительно названия городов проживания наших игроков:

city
Москва
Санкт-Петербург
Новосибирск
Екатеринбург
Омск
Казань
Нижний Новгород

Зачем столбцам нужны типы данных?

Тип данных защищает таблицу от хаоса и ошибок.
Давай посмотрим на три разных столбца из нашей базы players:

nickname	rating	registration_date

• nickname (Тип: Текст / VARCHAR) — хранит слова.
  База данных понимает, что эти значения можно переводить в верхний регистр, проверять на длину или искать в них определенные буквы.
• rating (Тип: Целое число / INT) — хранит только числа без запятой.
  База знает, что их можно складывать, находить среднее соревновательное значение или искать игроков, у которых рейтинг выше 2000. Сюда физически нельзя записать слово “Профи”.
• registration_date (Тип: Дата / DATE) — хранит строго даты в формате ГГГГ-ММ-ДД.
  База понимает, какой пользователь зарегистрировался в игре раньше, а какой позже.

Именно благодаря столбцам мы сможем говорить с базой данных на языке аналитики: например, попросить её «посчитать среднее значение по столбцу Процент побед (win_rate)» или «оставить только те строки, где в столбце Звание (rank_title) написано ‘Gold’».