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상위 문서: [[데이터베이스 시스템]]

==개요==
'''SQL'''(Stuctured Query Language)은 가장 널리 자용되는 데이터베이스 질의(query) 언어이다. SQL은 SQL query language라고 많이 불리지만, 단순히 데이터베이스의 질의를 하는 것 이상의 일, 데이터의 구조를 정의하고, 데이터베이스의 데이터를 수정하며, 보안 제약 조건을 명시할 수 있다. 

==SQL의 구성==
SQL은 아래와 같은 여러 부분으로 구성된다:
* DDL(Data Definition Language): SQL DDL은 관계 스키마를 정의하고, 관계를 삭제하며, 관계 스키마를 수정하는 명령어들을 제공한다.
* DML(Data Manipulation Language): SQL DML은 데이터베이스에서 정보를 질의하고, 튜플을 삽입하고, 삭제하고, 수정하는 기능을 제공한다.
* 무결성(Integrity): SQL DDL에는 데이터베이스에 저장된 데이터가 반드시 만족해야 하는 무결성 제약 조건을 명시하는 명령어가 포함되어 있다.
* View definition: SQL DDL에는 뷰를 정의하는 명령어가 포함되어있다.
* Transaction protocol: SQL은 transaction의 시작점과 종료점을 지정하는 명령어들을 포함한다.
* Embedded SQL and dynamic SQL: 임베디드 SQL과 동적 SQL은 SQL 문장이 C, C++, Java와 같은 범용 프로그래밍 언어 안에 어떻게 포함되는지를 정의한다.
* 권한 부여(Authorization): SQL DDL은 관계와 뷰에 대한 접근 권한을 명시하는 명령어들을 포함한다.

==SQL data definition==
SQL DDL은 relation들에 대한 정보를 구체화한다. 이때 구체화되는 항목은 아래와 같다:
* 각 관계의 스키마(schema)
* 각 속성(attribute)에 연결된 값들의 자료형
* 무결성 제약 조건(The integrity constraints)
* 각 관계에 대해 유지되는 인덱스들의 집합
* 각 관계에 대한 보안 및 권한 부여 정보
* disk 상에서 각 관계의 physical storage structure

===Basic types for SQL===
SQL 표준은 여러 가지 내장 타입들을 지원하며 다음이 포함된다:
* char(n): 사용자가 지정한 길이 n을 갖는 고정 길이 문자열
* varchar(n): 사용자가 지정한 최대 길이 n을 갖는 가변 길이 문자열
* int: 정수
* smallint: 작은 정수
* numeric(p, d): 사용자가 지정한 정밀도를 갖는 고정 소수점 숫자
** 이 숫자는 p개의 숫자(부호 포함)로 구성되며, 그 중 d개는 소수점 오른쪽에 위치한다. 
** 예를 들어 numeric(3,1)은 44.5는 정확히 저장할 수 있지만, 444.5나 0.32는 이 타입의 필드에 정확히 저장할 수 없다.
* real, double precision: 기계 의존적인 정밀도를 갖는 부동 소수점 및 배정밀도 부동 소수점 숫자
* float(n): 정밀도 n자리 이상을 갖는 부동 소수점 숫자
각 자료형은 널(null) 값이라 불리는 특수한 값을 포함할 수 있다. 널 값은 존재할 수는 있으나 알려지지 않았거나, 전혀 존재하지 않을 수도 있는 누락된 값을 나타낸다. 또한, char 데이터 타입은 고정 길이 문자열을 저장한다. 예를 들어, 속성 A의 타입이 char(10)이라고 하자. 만약 이 속성에 문자열 "Avi"를 저장하면, 그 문자열은 길이를 10자로 맞추기 위해 7개의 공백이 문자열 뒤에 덧붙여진다. 반면에 속성 B의 타입이 varchar(10)이고, "Avi"를 저장하면, 공백이 덧붙여지지 않는다. 두 개의 char 타입 값을 비교할 때, 길이가 다르다면 짧은 쪽에 자동으로 공백이 덧붙여져 비교 전에 길이가 동일해진다.<ref>char 타입과 varchar 타입을 비교할 경우, 비교 전에 varchar 값에 공백이 덧붙여져 길이를 맞출 것이라고 기대할 수 있지만, 이 작업이 실제로 수행되는지는 데이터베이스 시스템에 따라 다르다. 따라서 varchar를 권장한다.</ref>

===Basic Schema Definition===
SQL 관계(relation)는 create table 명령어를 사용하여 정의한다. create table 명령의 일반적인 형식은 다음과 같다:
<syntaxhighlight lang="sql">
create table r (
  A1 D1,
  A2 D2,
  ...,
  An Dn,
  ⟨무결성 제약조건1⟩,
  ...,
  ⟨무결성 제약조건k⟩
);
</syntaxhighlight>
위에서 r은 관계의 이름이고, 각 Ai는 관계 r의 스키마의 있는 속성의 이름, Di는 Ai에 대한 도메인([[Relational Model#Relational Schema와 Instance|domain]])에 해당한다. 또한 SQL 코드 끝의 세미 콜론은 create table 뿐 아니라 많은 다른 SQL 명령어에 대해서도 선택적으로 사용된다. 
<br>SQL은 또한 다양한 무결성 제약 조건(integrity constraints)을 지원한다. 이는 아래와 같다:
* '''[[Relational Model#Keys|primary key]] (Ap1, Ap2,...Apm)''': 이는 속성 Ap1, Ap2,...Apm이 해당 관계의 primary key임을 의미한다. 
** primary key는 널 값을 가질 수 없고, unique해야 한다. 즉, 두 튜플이 기본 키 속성들에 대해 동일한 값을 가질 수 없다.
* '''[[Relational Model#Keys|foreign key]] (Af1, Af2,...,Afn)''': 이는 속성 Af1, Af2,...,Afn이 해당 관계의 foreign key임을 의미한다. 
** 이때, 어느 튜플의 foreign key에 해당하는 값은 다른 관계 s의 primary key 속성들의 값에 존재해야한 한다. 
* '''not null''': 속성에 대한 not null 제약 조건은 그 속성에 널 값이 허용되지 않음을 명시한다.
이때 SQL은 무결성 제약 조건을 위반하는 데이터베이스의 갱신은 어떠한 경우에도 허용하지 않는다. 
예를 들어, 아래 명령어는 데이터베이스 안에 instructor라는 관계를 생성한다:
<syntaxhighlight lang="sql">
create table instructor (
    ID char(5),
    name varchar(20) not null,
    dept_name varchar(20),
    salary numeric(8,2),
    primary key (ID),
    foreign key (dept_name) references department 
);
</syntaxhighlight>

===Updates to tables===
SQL에서 테이블을 업데이트 하기 위해서는 아래와 같은 명령어들을 사용한다.<br>
'''Insert''': r 테이블에 새로운 튜플(행)을 추가하는 명령이다. 
<syntaxhighlight lang="sql">
insert into r values (A1, A2,..., An);
</syntaxhighlight>
'''Delete''': r 테이블에서 모든 튜플을 삭제한다.
<syntaxhighlight lang="sql">
delete from r
</syntaxhighlight>
'''Drop table''': r 테이블을 완전히 삭제하여 스키마는 물론 모든 데이터를 완전히 삭제한다.
<syntaxhighlight lang="sql">
drop table r
</syntaxhighlight>
'''Alter''': 테이블의 구조를 변경한다.<br>
아래는 테이블 r에 새로운 속성 A를 추가하며, D는 해당 속성의 자료형을 의미한다. 또한 이미 존재하는 모든 튜플은 새로 추가된 속성 A에 null 값을 자동으로 가진다. 
<syntaxhighlight lang="sql">
alter table r add A D
</syntaxhighlight>
아래는 테이블 r에서 속성 A를 제거한다. 하지만 많은 데이터베이스는 에러의 위험성 때문에 이를 지원하지 않는다.
<syntaxhighlight lang="sql">
alter table r drop A 
</syntaxhighlight>

==Basic Structure of SQL Queries==
일반적인 SQL 질의는 다음 형식을 갖는다. 
<syntaxhighlight lang="sql">
select A1, A2, ..., An
from r1, r2, ..., rm
where P
</syntaxhighlight>
Ai는 속성(attribute)을 나타낸다. Ri는 관계(relation, 즉 테이블)을 나타낸다. P는 조건(predicate)을 나타낸다. 이때 SQL 질의의 결과는 하나의 관계(relation)이다. 즉, "테이블"을 반환한다.

===The select Clause===
'''select''' 절은 질의 결과로 원하는 속성들(attributes)을 나열한다. 이는 관계 대수(relational algebra)의 투영 연산(projection)에 해당한다. 예를 들어 모든 교수의 이름을 구하려면
<syntaxhighlight lang="sql">
select name
from instructor
</syntaxhighlight>
위와 같이 작성한다. 이때 SQL에서 이름은 대소문자를 구분하지 않는다. 이때 테이블은 튜플의 집합이기 때문에 원칙적으로는 중복된 튜플이 있을 수 없으나, SQL은 질의의 결과에서 중복된 튜플을 허용한다. 아래는 여러가지 select 문법 예제이다.
<syntaxhighlight lang="sql">
select distinct dept_name --중복을 제거하려면 select뒤에 distinct 키워드를 사용한다.
from instructor
</syntaxhighlight>
<syntaxhighlight lang="sql">
select all dept_name --중복을 제거하지 않으려면 all 키워드를 사용한다.
from instructor
</syntaxhighlight>
<syntaxhighlight lang="sql">
--instructor table을 그대로 반환한다.
select * --"*"은 모든 속성을 의미한다.
from instructor 
</syntaxhighlight>
<syntaxhighlight lang="sql">
select '437' --해당 리터럴 값을 출력한다.
select '437' as colname --컬럼의 이름을 colname으로 설정한다.
</syntaxhighlight>
위 코드의 실행 결과는 아래 테이블과 같다.
{| class="wikitable"
!437
|-
|437
|}
{| class="wikitable"
!colname
|-
|437
|}
<syntaxhighlight lang="sql">
--select 절에는 산술 연산이 가능하다. 
select ID, name, salary/12 as monthly_salary --salary를 12로 나눈 결과가 출력, 속성의 별칭을 따로 설정함
from instructor 
</syntaxhighlight>

===The where Clause===
'''where''' 절은 결과가 만족해야 하는 조건(predicate)을 지정하며, relation algebra의 선택(selection) 연산에 해당한다. 예를 들어서 컴퓨터 공학과 교수의 이름을 구하기 위해서는 아래와 같은 코드를 사용한다.
<syntaxhighlight lang="sql">
select name
from instructor
where dept_name = 'Comp. Sci.'
</syntaxhighlight>
위에서 볼 수 있들이 비교 연산자 <, <=, >, >=, =, <>를 사용할 수 있으며, 논리 연산자 and, or, not 또한  사용 가능하다. 예를 들어, 컴퓨터공학 교수 중 연봉이 70000 초과인 사람은 아래와 같은 코드를 사용한다.
<syntaxhighlight lang="sql">
select name
from instructor
where dept_name = 'Comp. Sci.' and salary > 70000
</syntaxhighlight>

==The from Clause==
'''From''' 절은 질의에 사용될 관계들(테이블들)을 나열하며, relation algebra의 cartesian product 연산에 해당한다. 예를 들어 모든 instructor와 teaches의 조합이 생성하기 위해서는 아래와 같은 code를 사용한다.
<syntaxhighlight lang="sql">
--사실상 Cartesian product 연산
select *
from instructor, teaches
</syntaxhighlight>
이때 두 table 간에 공통되는 속성(예: ID)이 존재한다면, 결과로 나오는 테이블에서는 instructor.ID, teaches.ID처럼 접두사로 테이블명을 붙여 구분한다. 이때 단독으로 cartesian product를 사용하지는 않지만, where 조건과 함께 join 연산의 기초로 사용됨

==각주==
[[분류:데이터베이스 시스템]]