Abfrage von Daten

Datenbanken werden mit einer spezifischen Datenbanksprache angesprochen. Im Gegensatz zur bisher im Unterricht verwendeten Programmiersprache Python ist die Datenbanksprache SQL (Structured Query Language) eine deklarative Sprache. In Python werden die Befehle grundsätzlich der Reihe nach abgearbeitet. In SQL wird das gewünschte Resultat beschrieben. Wie diese Beschreibung abgearbeitet wird, ist in den Grundlagen der Datenbank programmiert.

Grundstruktur einer SQL Abfrage

Die Grundstruktur einer SQL Abfrage ist im untenstehenden Code Snippet dargestellt.

SELECT <Spalten> 
FROM <Tabelle> 
WHERE <Bedingung>;

Das Schlüsselwort SELECT gibt an, welche Spalten aus der Tabelle ausgeben werden soll(en). Das Schlüsselwort FROM gibt an, aus welcher Tabelle die Daten ausgelesen werden. Das Schlüsselwort WHERE gibt die Bedingung an, die erfüllt sein muss, damit die Daten angezeigt werden. Dass die Schlüsselwörter in Grossbuchstaben geschrieben werden, ist technisch nicht nötig, entspricht aber der Konvention. Die Abfrage wird mit einem Semikolon abgeschlossen.

Einfache Abfrage

In einem ersten Beispiel sollen alle Vornamen aller Lehrer aus der Tabelle Lehrer aus dem vergangenen Abschnitt angezeigt werden:

SELECT Vorname
FROM Lehrer;

In diesem Beispiel wurde auf die Formulierung einer Bedingung verzichtet. Wenn die Ausgabe zusätzlich eine Bedingung erfüllen soll, wird diese mit dem Schlüsselwort WHERE angegeben. Im folgenden Beispiel sollen nur die Vornamen der Lehrer angezeigt werden, die vor dem Jahr 1800 geboren sind.

Abfrage mit Bedingung

SELECT Vorname
FROM Lehrer
WHERE Geburtsdatum < '1800-01-01';

Diese Abfrage führt zu folgendem Ergebnis:

Vorname
Friedrich
Honore de
Johann Carl Friedrich
Guillaume-Henri

Sortierung der Ausgabe

Falls die Ausgabe nicht nur die Vornamen, sondern auch die Nachnamen und das Geburtsdatum enthalten soll und die Ausgabe nach dem Geburtsdatum aufsteigend sortiert werden soll, wird die Abfrage entsprechend angepasst:

SELECT Name, Vorname, Geburtsdatum
FROM Lehrer
WHERE Geburtsdatum < '1800-01-01'
ORDER BY Geburtsdatum;

Diese Abfrage führt zu folgendem Ergebnis:

Name	Vorname	Geburtsdatum
Schiller	Friedrich	10.11.1759
Gauss	Johann Carl Friedrich	30.04.1777
Dufour	Guillaume-Henri	15.09.1787
Balzac	Honoré de	20.05.1799

Es können dem Schlüsselwort SELECT mehrere Spalten übergeben werden. Zusätzlich wurde in der Anfrage das Schlüsselwort ORDER BY verwendet. Mit diesem kann angegeben werden, nach welchem Kriterium die Ausgabe sortiert werden soll. Standardmässig wird aufsteigend sortiert. Mit dem Schlüsselwort DESC kann die Sortierung absteigend erfolgen. Die Abfrage sieht dann folgendermassen aus:

SELECT Name, Vorname, Geburtsdatum
FROM Lehrer
WHERE Geburtsdatum < '1800-01-01'
ORDER BY Geburtsdatum DESC;

Die Sortierreihenfolge wird hinter das Kriterium geschrieben. Wenn nach mehreren Kriterien sortiert werden soll, werden die zusätzlichen Kriterien mit einem Komma an das erste Kriterium angehängt.

Abfrage aus mehreren Tabellen

Interessanter, als die Abfrage von Daten aus einer einzigen Tabelle, ist die Abfrage aus mehreren Tabellen. So ist es im Beispiel möglich, Abzufragen, wer Deutsch unterrichtet. Aus diesem Grund wurde die Tabelle erhält Unterricht in/von angelegt.

Um abzufragen, wer Deutsch unterrichtet, müssen die Daten aus den Tabellen Lehrer, Fach und erhält Unterricht in/von zusammengeführt werden. Dies geschieht mit dem Schlüsselwort JOIN. Das Schlüsselwort JOIN kann unterschiedlich verwendet werden. Im vorliegenden Beispiel wird die Variante INNER JOIN verwendet.

SELECT DISTINCT l.Name, l.Vorname
FROM Lehrer AS l
INNER JOIN erhält_Unterricht_in AS u ON l.Personalnummer = u.Personalnummer
WHERE u.Fach_ID = 'Deutsch';

Das Resultat dieser Abfrage sieht wie folgt aus:

Name	Vorname
Schiller	Friedrich

In Ergänzung zu den bisherigen Abfragen, kommt neu das Schlüsselwort DISTINCT zum Einsatz. Dieses bewirkt, dass Daten, die mehrfach vorkommen, nur einmal ausgegeben werden. In diesem Beispiel wäre dies nicht nötig, da es nur einen Lehrer gibt, der Deutsch unterrichtet.
Unter dem Schlüsselwort FROM wird die Tabelle Lehrer mit dem Alias l angegeben. Der Alias wird verwendet, um die Abfrage leserlicher zu machen. Wenn mehrere Tabellen abgefragt werden, muss jede Spalte die Ausgeben werden soll, mit der Tabelle, aus der sie stammt, angegeben werden. Mit dem Alias kann dies abgekürzt werden. Das Schlüsselwort AS für den Alias ist nicht nötig, dient aber der besseren Lesbarkeit.
Mit dem Schlüsselwort INNER JOIN werden die Datensätze aus den beiden Tabellen Lehrer und erhält_Unterricht_in basierend auf übereinstimmenden Werten in der Spalte Personalnummer miteinander verbunden. Dabei entsteht eine neue Ergebnismenge, die alle Spalten beider Tabellen enthält, jedoch nur für diejenigen Zeilen, bei denen die Personalnummer in beiden Tabellen übereinstimmt.
Aus dieser Schnittmenge werden aus der Tabelle erhält Unterricht in/von die Lehrer ausgewählt, die Deutsch unterrichten. Dies geschieht mit dem Schlüsselwort WHERE und dem Kriterium u.Fach_ID = 'Deutsch'.

Die Abfrage, wer die Klasse fP_24-28 in PPP unterrichtet, sieht wie folgt aus:

SELECT l.Name, l.Vorname
FROM Lehrer AS l
INNER JOIN erhält_Unterricht_in AS u ON l.Personalnummer = u.Personalnummer
WHERE u.Fach_ID = 'PPP' 
AND u.Klassen_ID = 'fP_24-28';

Die Abfrage gibt folgendes Resultat zurück:

Name	Vorname
Piaget	Jean

Gegenüber der Abfrage, wer Deutsch unterrichtet, wurde mit dem Schlüsselwort AND die zusätzliche Bedingung u.Klassen_ID = 'fP_24-28' hinzugefügt.

Ausblick

Der nächste Abschnitt dient dazu, SQL zu üben. Als Übungsplattform wird SQL Island genutzt. Diese Plattform ist unter sql-island.informatik.uni-kl.de zu finden.