データベースシステム論08　－　ＳＱＬ応用演習　結合演算とその他

データベースシステム論
2015年度後期火曜 3･4時限情14教室
担当：横山昌平
データベースシステム論第回2015 [ 8 ] 1p.

講義計画
• 関係データベースの歴史と基本概念
• SQLの基礎と応用(演習を含めつつ)
• データベースの設計と構成
• SQL問い合わせ処理とそれを支える技術
• 関係データモデル以外のデータベース
※現時点での予定です。進捗に応じて変更します。
27Oct.
20Oct.
13Oct.
24Nov.
17Nov.
10Nov.
1Dec.
8Dec.
5Jan.
15Dec.
26Jan.
19Jan.
12Jan.
2Feb.

演習2 WHERE句とHAVING句の答え合わせ

集約&整列&リネーム演算－例
• 安価なワインの産地別平均価格(降順)
• 安価＝ワインの価格が4000円未満=安価なワイン
• 安価＝産地平均価格が4000円未満=安価な産地
SELECT did, round(avg(price)) FROM wine
WHERE price < 4000 GROUP BY did
ORDER BY round DESC;
GROUP BY did HAVING avg(price) < 4000
did | round
-----+-------
C | 2800
A | 2700
B | 2200
did | round
-----+-------
C | 2800
A | 2700

考え方の一例
• 4000円”以下”で考えてみよう
• 安価＝ワインの価格が4000円以下=安価なワイン
• 安価＝産地平均価格が4000円以下=安価な産地
WHERE price <= 4000 GROUP BY did
GROUP BY did HAVING avg(price) <= 4000
did | round
-----+-------
D | 4000
C | 2800
A | 2700
B | 2200
did | round
-----+-------
B | 4000
D | 4000
C | 2800
A | 2700
wID name dID price
3 サンテミリオン B 5800
4 オーメドック B 2200

第８回ＳＱＬ応用演習結合演算とその他

結合演算
• 基本的な書き方
• テーブルt1とテーブルt2の結合
• 結合条件：カラムc1とカラムc2が等しい
SELECT *
FROM t1 JOIN t2
ON t1.c1 = t2.c2;
SELECT *
FROM テーブル名 [結合方法] テーブル名
ON [結合条件];

結合演算－例
• ワインの産地を表示したい
SELECT *
FROM wine JOIN vineyard
ON wine.did = vineyard.did;
dbsys=# select * from wine join vineyard on wine.did = vineyard.did;
wid | name | did | price | did | district
-----+------------------------+-----+-------+-----+----------------
1 | シャブリ | A | 2400 | A | ブルゴーニュ
2 | ジュヴレシャンベルタン | A | 3000 | A | ブルゴーニュ
3 | サンテミリオン | B | 5800 | B | ボルドー
4 | オーメドック | B | 2200 | B | ボルドー
5 | サンセール | C | 2800 | C | ロワール
6 | シャンパン | D | 4000 | D | シャンパーニュ
(6 行)
wineテーブル vineyardテーブル

結合演算－例
• ワインの産地を表示したい
SELECT *
dbsys=# select * from wine join vineyard on wine.did = vineyard.did;
wid | name | did | price | did | district
-----+------------------------+-----+-------+-----+----------------
1 | シャブリ | A | 2400 | A | ブルゴーニュ
2 | ジュヴレシャンベルタン | A | 3000 | A | ブルゴーニュ
3 | サンテミリオン | B | 5800 | B | ボルドー
4 | オーメドック | B | 2200 | B | ボルドー
5 | サンセール | C | 2800 | C | ロワール
6 | シャンパン | D | 4000 | D | シャンパーニュ
(6 行)
wineテーブル vineyardテーブル
何結合？
内部結合
INNER JOIN

結合演算－例続き2
• didも出してみよう！
SELECT wid, name, did, district, price
dbsys=# SELECT wid, name, did, district, price
dbsys-# FROM wine JOIN vineyard
dbsys-# ON wine.did = vineyard.did;
ERROR: 列参照"did"は曖昧です
行 1: SELECT wid, name, did, district, price
結合するテーブル双方に存在するカラ
ムを含める場合、どちらのテーブルの
カラムの事かを明示的に示さなければ
ならない。※今回の場合はどちらのテーブルでも同じ事ですが…
FAIL!!
SELECT wid, name, wine.did, district, price …

自然結合－例
• 外部キー同士のカラム名が同じなら自然結合を
使えば楽に(結合条件無しに)SQLを書けます
SELECT * FROM wine NATURAL JOIN vineyard;
did | wid | name | price | district
-----+-----+------------------------+-------+----------------
A | 1 | シャブリ | 2400 | ブルゴーニュ
A | 2 | ジュヴレシャンベルタン | 3000 | ブルゴーニュ
B | 3 | サンテミリオン | 5800 | ボルドー
B | 4 | オーメドック | 2200 | ボルドー
C | 5 | サンセール | 2800 | ロワール
D | 6 | シャンパン | 4000 | シャンパーニュ
(6 行)

外部結合－試行課題２(提出無)
• 結果が違うのはどれ？そしてなぜ？
FROM wine [LEFT|FULL|RIGHT] JOIN vineyard
wID name dID price
1 シャブリ A 2400
2 ジュヴレシャンベルタン A 3000
5 サンセール C 2800
6 シャンパン D 4000
dID district
A ブルゴーニュ
B ボルドー
C ロワール
D シャンパーニュ
E チリ
wine vineyard

外部結合－試行課題２
• wine LEFT JOIN vineyard
• ●にある行を全て得る
• wine FULL JOIN vineyard
• ●と●にある行を全て得る
• wine RIGHT JOIN vineyard
wID name dID price
1 シャブリ A 2400
dID district
B ボルドー
C ロワール
E チリ
wine vineyard
A
B
C
D
E
右左
• 対応する行がwineに無い
• NULLで埋まる

外部結合－試行課題２
• wine LEFT JOIN vineyard
• wine FULL JOIN vineyard
• ●と●にある行を全て得る
• wine RIGHT JOIN vineyard
wID name dID price
1 シャブリ A 2400
dID district
B ボルドー
C ロワール
E チリ
wine vineyard
A
B
C
D
E
右左
• 対応する行がwineに無い
• NULLで埋まる
-----+------------------------+----------------+-------
5 | サンセール | ロワール | 2800
| | チリ |
(7 行)

FROM wine RIGHT JOIN vineyard
ON wine.did = vineyard.did
WHERE wid = NULL; 上手くいった？
外部結合－例２
• 持っていないもののみを出そう！
-----+------------------------+----------------+-------
＜＜＜＜＜省略＞＞＞＞＞
| | チリ |
(7 行)
WHERE wid IS NULL;
-----+------+----------+-------
| | チリ |
NULL NULL NULL
NULLの検証にはIS NULL、IS NOT NULLを使います。

外部結合－例２
• 持っていないもののみを出そう！
-----+------------------------+----------------+-------
＜＜＜＜＜省略＞＞＞＞＞
| | チリ |
(7 行)
WHERE wid IS NULL;
-----+------+----------+-------
| | チリ |
NULL NULL NULL
NULLの検証にはIS NULL、IS NOT NULLを使います。
•余談
• 何故 wid = NULL がダメ？
• NULLは不明値
「不明値=不明値」が成り
立つかどうか自体が不明
不謹慎な例ですが、AさんとBさんが行方不明だとして、Aさんと
Bさんが同じ所にいる可能性は「不明」ですよね？？

アンチ結合－例
• 「何をもっていないか」を出すもう１つの方法
としてアンチ結合があります。ただし、SQLの
JOIN句としてサポートされていないので少々
複雑な書き方となります。
SELECT *
FROM vineyard
WHERE NOT EXISTS (
SELECT NULL
FROM wine
WHERE vineyard.did = wine.did);
did | district
-----+----------
E | チリ
(1 行)

アンチ結合－例
• 「何をもっていないか」を出すもう１つの方法
としてアンチ結合があります。ただし、SQLの
JOIN句としてサポートされていないので少々
複雑な書き方となります。
SELECT *
FROM vineyard
WHERE NOT EXISTS (
SELECT NULL
FROM wine
did | district
-----+----------
E | チリ
(1 行)
？
？
？

副問い合わせ (Sub query)
• ある問い合わせの中で定義される問い合わせ。
• ネストされた問い合わせにおける主・副関係
• 副問い合わせが定義できる箇所
• 単一の値を与える所 (スカラー副問い合わせ)
• 単一の表を与える所←さっきの例
• 副問い合わせの種類
• 主問い合わせを参照しない副問い合わせ
• 主問い合わせを参照する副問い合わせ
(相関副問い合わせ)

スカラー副問い合わせ－例
• 価格の一番安いワイン
SELECT * FROM wine
WHERE price= (
SELECT min(price) FROM wine);
dbsys=# SELECT * FROM wine
dbsys-# WHERE wid = (
dbsys(# SELECT min(wid) FROM wine);
wid | name | did | price
-----+--------------+-----+-------
4 | オーメドック | B | 2200(1 行)

試行課題３考えてみよう！
• 一番安いワインは次の問い合わせでもOKでは?
SELECT * FROM wine ORDER BY price LIMIT 1;
最初のn件を出す
SELECT * FROM wine
WHERE price= (
例のテーブルでは同じ結果を得ますが。これはたまたまです。
さて、この二つの問い合わせは何が異なっているでしょうか。
考えてみましょう。

試行課題３考えてみよう！
• 一番安いワインは次の問い合わせでもOKでは?
SELECT * FROM wine ORDER BY price LIMIT 1;
最初のn件を出す
SELECT * FROM wine
WHERE price= (
答えのヒント！
もし最安値で二種類以上のワインがあったら？

相関副問い合わせ－例
• 産地毎の一番安いワイン
SELECT * FROM wine AS x
WHERE price = (
SELECT min(price)
FROM wine AS y
GROUP BY did
HAVING x.did = y.did);
主問い合わせを参照する副問い合わせ
min
------
4000
2200
2800
2400
D
B
C
A
did
オーメドック
シャンパン
サンセール
シャブリ
wid | name | did | price
-----+--------------+-----+-------
1 | シャブリ | A | 2400
4 | オーメドック | B | 2200
5 | サンセール | C | 2800
6 | シャンパン | D | 4000

IN句、NOT IN句
• 右辺は括弧で括られた副問い合わせ
• 一列のみを返す式でないとならない
• 左辺が右辺副問い合わせの結果行のどれかと等
しい場合「真」となる。(NOT INはその逆)
mainquery
WHERE 左辺 [NOT] IN subquery
SELECT * FROM vineyard
WHERE did NOT IN
(SELECT DISTINCT did FROM wine);
IN句と似たような使い方の句とし
てSOME(ANY)句、ALL句があります。
これらは教科書を見てください。

EXISTS句、NOT EXISTS句
• 引数は副問い合わせ文
• IN句と似ているが、実行順が異なる
• IN句：副問い合わせが先に実行される
• 副問い合わせの結果行毎ループで主問い合わせが評価
• EXISTS句：主問い合わせが先に実行される
• 主問い合わせのループ毎にサブクエリが評価
※ただし”実際の”実行順はDBMSが決定するため最適化機構が働い
て、効率の良い実行プランが選択される。
mainquery
WHERE [NOT] EXISTS (subquery)

アンチ結合の例に戻りましょう
• EXISTS句：主問い合わせが先に実行される
SELECT *
FROM vineyard
WHERE NOT EXISTS (
SELECT NULL
FROM wine
• vineyardを副問い合わせで参照している
• →相関副問い合わせ
dID district
B ボルドー
C ロワール
E チリ
vineyard
「wineテーブルにありますか？」「EXISTS!」
「wineテーブルにありますか？」「NOT EXISTS!」
did | district
-----+----------
E | チリ
(1 行)

アンチ結合をNOT IN句で書く
• IN句：副問い合わせが先に実行される
SELECT *
FROM vineyard
WHERE did NOT IN(
SELECT DISTINCT did
FROM wine);
did | district
-----+----------
E | チリ
(1 行)
wID name dID price
1 シャブリ A 2400
wine
dID
A
B
C
D
subquery
dID district
B ボルドー
C ロワール
E チリ
vineyard
無いっ！

和演算
• UNION句、UNION ALL句
• スキーマが同一のテーブルを縦方向につなげる
• やってみよう！違いは何？
SELECT * FROMテーブル名1
UNION [ALL] SELECT * FROMテーブル名2
SELECT * FROM wine
UNION SELECT * FROM wine;
SELECT * FROM wine
UNION ALL SELECT * FROM wine;

結果の一部表示
• LIMIT句、OFFSET句
• 結果中m番目からn行表示する
• ORDER BY句と一緒に使用する
SELECT * FROMテーブル名
ORDER BYソートの基準列 [並び方],…
LIMIT n OFFSET m;
SELECT * FROM wine
ORDER BY price desc
LIMIT 2 OFFSET 3;

小休止・・・
• ＳＱＬの役割
• データ定義言語
• テーブルの作成 (CREATE TABLE)前々回
• ビューの作成 (CREATE VIEW)
• データ操作言語
• タプルの挿入・削除・変更 (INSERT, DELETE, UPDATE)前々回
• 問い合わせ (SELECT)前回・今回
• データ制御言語
• トランザクション管理 (BEGIN, ROLLBACK)あとで
• ユーザ管理とセキュリティ (GRANT, REVOKE)

演習３課題＋コメントペーパー

提出課題3 IN句・EXISTS句
• 以下の問い合わせのSQL文を作成せよ。
• ただし以下の３通りのクエリを作れ
• IN句を使って表す
• EXISTS句を使って表す
• スカラー副問い合わせを使って表す
• 提出物
• 各SQLとその出力結果
• 出力結果は当然全て同じものでなければならない
(全ワインの)平均価格未満のワインを１つで
も持つ産地のdidと産地名(distinct)を表示せよ

コメントペーパー
• この講義に関する感想や要望を自由に書いて提
出してください。
• 書かれた内容は成績には一切影響させませんの
で、率直に書いてください。
• もらった意見のうち、以降の講義に活かせるも
のに関しては極力対応していきますし、また来
年度以降の講義内容のブラッシュアップに活用
します。
• 提出方法
• 学務情報システムを通して回答

次回予告
第９回ＳＱＬ応用演習２ビューとトリガ、アクセス権

第９回ＳＱＬ応用演習２
• SQL演習の最後にビュー作成し、それを更新可
能にしましょう。またGRANT文とビューを使い、
データへのアクセス権の概念を学びます。
• 来週学ぶこと
• ビューの作成
• 更新可能ビュー
• アクセス権
• 予習
• 対応箇所：SQL関連の章
• 関連個所：SQL全般

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