Cours : Le langage SQL

La description des données

Le langage utilisé pour créer la structure d'une base de données est un LDD (Langage de description des données). SQL, en plus d'autres langages, est un LDD.

Astuce

SQL est le sigle de Structured query language qui signifie en français « Langage de requêtes structuré ».

Examinons les requêtes que nous pouvons adresser au SGBD pour créer la structure de notre base de données.

Création de la structure de la base de données

La structure de la base de données comporte l'ensemble de ses tables. Il est donc nécessaire de les créer une à une.
La création d'une table est une opération qu'il faut effectuer avec attention. C'est lors de cette étape que, en plus de ses colonnes, on définit les contraintes d'intégrité de domaine, de relation et de référence.

La syntaxe employée est la suivante :

CREATE TABLE nomTable (

À retenir

• Chaque instruction se termine obligatoirement par un « ; ».
• L'orthographe des termes écrits en lettre capitales uniquement doit être respectée. Ce sont des mots-clés composant la syntaxe.
• Les termes soulignés sont obligatoires.
• Les autres termes sont les noms qui sont affectés librement aux attributs et aux tables.

Attention

Cette syntaxe n'est pas exhaustive, mais nous l'avons volontairement limitée aux notions que nous avons jugées les plus utiles pour ce cours.

• Type de donnée

Le type de donnée constitue en lui-même une contrainte de domaine. Il précise la nature d'un attribut :

• Numérique
• INT (codé sur $32\,\text{bits}$) ;
• SMALLINT (codé sur $16\,\text{bits}$) ;
• REAL (taille qui dépend du SGBD) ;
• FLOAT(n) (réel représenté sur $n\,\text{bit}$).
• Caractère
• CHAR(n) (chaîne de longueur n, codage ASCII $1\,\text{octet}$) ;
• VARCHAR(n) (chaîne de longueur maximale n, codage ASCII $1\,\text{octet}$) ;
• NCHAR(n) (chaîne de longueur n, codage UNICODE $2\,\text{octets}$) ;
• NVARCHAR(n) (chaîne de longueur maximale n, codage UNICODE $2\,\text{octets}$).
• Binaire
• BOOLEAN (booléen) ;
• BLOB (Binary large object qui permet de stocker tout type binaire tel que photo, document mis en forme…).
• Date
• DATE (date) ;
• TIME(n) (heure, n, optionnel, étant le nombre de décimales pour représenter une fraction de seconde).
• Clé primaire

Le terme « PRIMARY KEY » désigne le ou les attributs qui constituent la clé primaire de la relation. C'est une contrainte de relation qui garantit l'unicité de la clé primaire.

• Clé étrangère
• Le terme « FOREIGN KEY » désigne le ou les attributs qui constituent une clé étrangère dans la relation. C'est une contrainte de référence qui garantit une cohérence entre les données.
• Le terme « REFERENCE » sert à désigner la table et la ou les colonnes de cette table dont la clé étrangère est issue.
• Enfin, le terme « ON DELETE » permet de préciser l'option choisie en cas de suppression de la clé étrangère dans la table d'où celle-ci provient.

Exemple

Si nous reprenons le modèle relationnel de la base de données de notre club de cuisine (voir cours précédents du même chapitre), voici sa traduction en une commande SQL qui permet de créer les tables ville et adherent de notre base.

Schéma relationnel	Commande SQL
Ville(idVille, nomVille, codePostal) avec idVille : clé primaire	CREATE TABLE ville( idVille INT NOT NULL AUTO_INCREMENT, nomVille CHAR(50), codePostal INT, PRIMARY KEY (idVille) );
Adherent(idAdherent, nomAdherent, prenom, mail, numero, rue, complement, idVille, passe, telephone) avec idAdherent : clé primaire idVille : clé étrangère en référence à idVille de Ville	CREATE TABLE adherent( idAdherent INT NOT NULL AUTO_INCREMENT, nomAdherent CHAR(50), prenom CHAR(50), mail CHAR(30),numero CHAR(10), rue CHAR(50), complement CHAR(50), idVille INT, passe CHAR(30), telephone INT, PRIMARY KEY (idAdherent), FOREIGN KEY (idVille) REFERENCES ville(idVille) ON DELETE NO ACTION ;

On remarquera la consigne « AUTO_INCREMENT » qui laisse l'initiative au SGBD d'affecter une valeur numérique à la colonne idAdherent, s'incrémentant de $1$ en $1$ au fur et à mesure que l'on ajoute des lignes dans la table adherent (idem pour idVille).
On notera également la précision « NOT NULL » qui évite qu'une ligne soit insérée sans clé primaire (dans le cas contraire, il serait impossible de l'identifier !).
Enfin, on constate que l'on choisit de ne supprimer aucun enregistrement dans la table ville si sa colonne idVille figure comme clé étrangère dans une ligne de la table adherent.

Nous avons ainsi créé les deux tables vides suivantes :

Suppression d'une table

La syntaxe pour supprimer une table, et par conséquent son contenu, est la suivante : DROP TABLE nomTable;.

Il va de soi que si des contraintes d'intégrité référentielle ont été posées, dans les autres tables, sur des clés étrangères faisant appel à des colonnes issues de la table que l'on souhaite supprimer, l'opération ne sera pas possible.
Il est donc nécessaire de supprimer au préalable les tables ou les lignes dont les clés étrangères se réfèrent à une ligne de la table que l'on veut supprimer.

Exemple

DROP TABLE ingredient;

DROP TABLE utilise;

DROP TABLE ingredient;

Dans un premier temps, il n'a pas été possible de supprimer la table ingredient car une ou plusieurs de ses lignes était référencée via une clé étrangère (idIngredient) dans une autre table (la table utilise).
La suppression de la table utilise, qui, elle, n'est référencée dans aucune autre table, a été possible.
Cela a alors permis, par la suite, la suppression de la table ingredient.

Modification d'une table

La commande ALTER TABLE permet de modifier la structure d'une table, que ce soit en ajoutant, supprimant ou modifiant ses colonnes.
Cette opération est plus délicate lorsque la table contient déjà des lignes. Il est par conséquent important d'agir prudemment avec cette commande.

• Ajout d'une colonne à une table

ALTER TABLE nomTable

Notons que l'attribut nouveauChamp sera affecté avec une valeur « NULL » aux enregistrements déjà existants dans la table.

Exemple

ALTER TABLE recette

ADD COLUMN pays CHAR(30);

Avant ajout de la colonne pays :

idRecette	nomRecette	niveau	duree	categorie	idAdherent
1	Mayonnaise	difficile	15	sauce	7
2	Omelette	facile	5	plat	6
3	Pâte brisée	moyen	20	autre	6
4	Quatre-quarts	facile	10	dessert	4
5	Purée de carottes	moyen	15	accompagnement	2
6	Poulet rôti	facile	15	plat	2
7	Sole meunière	difficile	20	plat	7

Après ajout de la colonne pays :

idRecette	nomRecette	niveau	duree	categorie	idAdherent	pays
1	Mayonnaise	difficile	15	sauce	7
2	Omelette	facile	5	plat	6
3	Pâte brisée	moyen	20	autre	6
4	Quatre-quarts	facile	10	dessert	4
5	Purée de carottes	moyen	15	accompagnement	2
6	Poulet rôti	facile	15	plat	2
7	Sole meunière	difficile	20	plat	7

• Suppression de la colonne d'une table

ALTER TABLE nomTable

Exemple

ALTER TABLE recette

DROP COLUMN duree;

Après suppression de la colonne duree :

idRecette	nomRecette	niveau	categorie	idAdherent	pays
1	Mayonnaise	difficile	sauce	7
2	Omelette	facile	sauce	6
3	Pâte brisée	moyen	sauce	6
4	Quatre-quarts	facile	sauce	4
5	Purée de carottes	moyen	sauce	2
6	Poulet rôti	facile	sauce	2
7	Sole meunière	difficile	sauce	7

• Modification d'une colonne

Cette opération peut s'avérer délicate s'il s'agit, par exemple, de renommer le nom d'une colonne ou de changer son type. L'appel à une colonne supplémentaire s'avère alors nécessaire.

Exemple

Supposons que l'on souhaite renommer la colonne rue de la table adherent pour l'appeler voie et que l'on souhaite augmenter sa taille à $100$ caractères maximum.
Il faudra alors procéder comme suit :

/* création d'une colonne portant le nom désiré et du type désiré */

ALTER TABLE adherent
ADD COLUMN voie VARCHAR(100);

/* initialisation de la nouvelle colonne avec les valeurs de l'ancienne colonne */

UPDATE adherent
SET voie=rue;

/* suppression de l'ancienne colonne */

ALTER TABLE adherent
DROP COLUMN rue;

L'instruction UPDATE qui figure dans cet exemple est étudiée plus en détail dans la suite de ce cours. Elle permet ici, pour chaque ligne existante dans la table adherent, de renseigner la valeur du nouveau champ voie avec la valeur du champ existant rue.

Maintenant que nous sommes en mesure de créer la structure de base, nous allons pouvoir commencer à y enregistrer des données. Un Langage de manipulation des données (LMD) nous est nécessaire.

• SQL en est un.

La manipulation des données

La manipulation des données consiste en leur insertion, modification et suppression dans les tables de la base. Regardons en détail les instructions qui nous permettent de faire réaliser ces opérations par le SGBD.

L'insertion d'une ligne dans une table

Il s'agit d'enregistrer une nouvelle ligne dans une table. Les mécanismes suivants vont être sollicités :

• contrôle des contraintes d'intégrité lors de l'insertion (domaine, relation et référentielle) ;
• renseignement des champs avec la valeur « NULL » si aucune valeur n'est précisée et si « NULL » est autorisé pour ces champs.

La syntaxe est la suivante :

INSERT INTO nomTable
(champx, champY, ….)
VALUES (valeurChampX, valeurChampY,…);

À retenir

Quelques précisions méritent notre attention :

• Les valeurs des colonnes doivent être renseignées dans le même ordre que celui de la liste des colonnes donnée juste avant.
• Si la liste des colonnes n'est pas donnée, alors le SGBD se base sur la liste des colonnes de la table, dans l'ordre où celles-ci ont été définies lors de sa création.
• Si certaines colonnes sont omises, elles prendront la valeur 'NULL'.

Exemple

Insérons un ingrédient dans la base de données du club de cuisine :

INSERT INTO ingredient
(nomIngredient, type)
VALUES ("oeuf","viande")

Nous n'avons pas précisé la valeur de la colonne idIngredient car le SGBD se charge lui-même de lui affecter une valeur numérique unique (option "AUTO_INCREMENT" spécifiée lors de la création de la table). Sachant qu'ici, c'est le premier ingrédient que nous insérons dans la table ingredient, la colonne idIngredient prendra la valeur 1.

La suppression de la ligne d'une table

Astuce

Comme lors de la suppression d'une table, la suppression d'une ligne est soumise au respect des contraintes d'intégrité.

L'instruction de suppression permet de supprimer une ou plusieurs lignes d'une table. Pour cela, les lignes concernées par l'opération doivent être désignées. Celles-ci sont identifiées avec une condition.

À retenir

C'est la clause WHERE qui va nous le permettre.

Ainsi, la syntaxe de la commande SQL pour supprimer une ou plusieurs lignes d'une table est la suivante :

DELETE FROM nomTable
WHERE condition;

La condition consiste en un ou plusieurs critères portant sur le contenu d'une ou plusieurs colonnes. Elle s'exprime à l'aide d'opérateurs de comparaison, comparaison que l'on peut combiner avec d'autres en utilisant des connecteurs logiques.

• Opérateurs de comparaison

• Connecteurs logiques

Exemple

Supprimons l'ingrédient dont la colonne nomIngredient porte la valeur « rutabaga » dans la table ingredient&nbp;:

DELETE FROM ingredient
WHERE nomIngredient = "rutabaga";

Avant suppression :

idIngredient	nomIngredient	type
1	oeuf	viande
2	moutarde	condiment
3	vinaigre	condiment
4	huile	condiment
5	sel	condiment
6	poivre	condiment
7	gruyère râpé	crèmerie
8	huile d’olive	condiment
9	farine	épicerie
10	beurre	crèmerie
11	sucre	épicerie
12	lait	crèmerie
13	carotte	légume
14	crème fraîche	crèmerie
15	cumin	condiment
16	muscade	condiment
17	poulet	viande
18	persil	condiment
19	citron	fruit
20	sole	viande
21	rutabaga	légume
22	levure	épicerie

Après suppression de la ligne :

idIngredient	nomIngredient	type
1	oeuf	viande
2	moutarde	condiment
3	vinaigre	condiment
4	huile	condiment
5	sel	condiment
6	poivre	condiment
7	gruyère râpé	crèmerie
8	huile d’olive	condiment
9	farine	épicerie
10	beurre	crèmerie
11	sucre	épicerie
12	lait	crèmerie
13	carotte	légume
14	crème fraîche	crèmerie
15	cumin	condiment
16	muscade	condiment
17	poulet	viande
18	persil	condiment
19	citron	fruit
20	sole	viande
22	levure	épicerie

Le SGBD n'a pas refusé d'exécuter la commande : l'ingrédient supprimé n'était référencé dans aucune autre table, ou, si c'était le cas, l'option a été choisie, dans les tables concernées (ici la table utilise), de supprimer les lignes dont la colonne clé étrangère correspond à l'ingrédient supprimé, ou de renseigner à « NULL » cette clé étrangère.

Nous pouvons émettre une critique sur le critère de sélection : celui-ci porte sur la colonne nomIngredient qui ne constitue pas une clé primaire pour la table ingredient. Cela impose au SGBD de parcourir séquentiellement les lignes de la table jusqu'à trouver celle dont la colonne nomIngredient répond au critère.

Astuce

Pour être plus efficace et plus fiable, il aurait été préférable de repérer l'ingrédient de nom « rutabaga » par sa colonne idIngredient (en l'occurrence, la ligne 21) : le SGBD aurait atteint la ligne directement, grâce à l'index de la table. De plus, il aurait identifié à coup sûr et de manière unique l'ingrédient visé, ce qui est préférable.

La modification d'une ou plusieurs lignes d'une table

À retenir

Une opération de modification requiert que l'on précise :

• les colonnes concernées ;
• les nouvelles valeurs prises par ces colonnes ;
• les lignes concernées, via la clause WHERE.

Astuce

Comme pour l'insertion ou la suppression d'une ligne dans une table, la modification d'une ligne doit respecter les contraintes d'intégrité spécifiées lors de la création de la structure de la base de données.

La syntaxe d'une modification est la suivante :

UPDATE nomTable
SET nomColonne1 = valeur 1, nomColonne2 = valeur2, …
WHERE condition

Exemple

Modifions le nom de la recette dont la colonne nomRecette contient « Omelette » et le niveau de difficulté actuellement évalué à « facile », sachant que son identifiant est 2.

UPDATE recette
SET nomRecette = "Omelette au fromage", niveau = "moyen"
WHERE idRecette = 2;

Avant modification :

idRecette	nomRecette	niveau	duree	categorie	idAdherent
1	Mayonnaise	difficile	15	sauce	7
2	Omelette	facile	5	plat	6
3	Pâte brisée	moyen	20	autre	6
4	Quatre-quarts	facile	10	dessert	4
5	Purée de carottes	moyen	15	accompagnement	2
6	Poulet rôti	facile	15	plat	2
7	Sole meunière	difficile	20	plat	7

Après modification de la ligne :

idRecette	nomRecette	niveau	duree	categorie	idAdherent
1	Mayonnaise	difficile	15	sauce	7
2	Omelette au fromage	moyen	5	plat	6
3	Pâte brisée	moyen	20	autre	6
4	Quatre-quarts	facile	10	dessert	4
5	Purée de carottes	moyen	15	accompagnement	2
6	Poulet rôti	facile	15	plat	2
7	Sole meunière	difficile	20	plat	7

Nous savons maintenant enregistrer, modifier et supprimer des données dans une base. L'objectif final de tout ce qui a été réalisé jusqu'ici est cependant de pouvoir consulter ces données, selon des critères variés. Nous allons donc aborder maintenant la manière d'interroger la base.

Interrogation des données

Pour interroger les données d'une base, on a recours à un LID (Langage d'interrogation des données).

• SQL intègre un LID.

Lorsque l'on effectue une recherche dans une base de données, le résultat de celle-ci se présente lui-même sous forme d'une table, que l'on nommera par la suite « table résultat ».
Détaillons maintenant la syntaxe d'une instruction de recherche, autrement dénommée requête.

La projection

La projection consiste à sélectionner la ou les colonnes que l'on souhaite voir apparaître dans la table résultat. C'est l'instruction SELECT qui permet cela.

• La clause SELECT

La syntaxe d'une recherche est la suivante :

SELECT nomColonne1, nomColonne2, …
FROM nomTable;

Si l'on souhaite que toutes les colonnes apparaissent dans la table résultat, il suffit alors d'employer la syntaxe suivante :

SELECT *
FROM nomTable;

Exemple

On souhaite obtenir la liste des recettes du club, présentée en trois colonnes : le nom de la recette, sa durée et son niveau de difficulté.

Le schéma de la relation recette est le suivant :

recette(idRecette, nomRecette, niveau, duree, categorie, idAdherent) avec

idRecette : clé primaire

idAdherent : clé étrangère en référence à idAdherent dans adherent

La commande SQL sera donc la suivante :

SELECT nomRecette, duree, niveau
FROM recette;

nomRecette	duree	niveau
Mayonnaise	15	difficile
Omelette au fomage	5	moyen
Pâte brisée	20	moyen
Quatre-quarts	10	facile
Purée de carottes	15	moyen
Poulet rôti	15	facile
Sole meunière	20	difficile

• Valeurs distinctes d'une colonne

Si l'on souhaite connaître toutes les valeurs prises par une colonne dans une table, sans que celles-ci soient répétées autant de fois qu'elles s'y retrouvent, on le précise avec la clause DISTINCT.

Exemple

La table adhérent est ainsi constituée :

1	DURAND	Jacques	j.durand@orange.fr	16b	rue brune	1	motdepass1	0601020304
2	DUVAL	Paul	paul.d@sfr.fr	135	avenue rouge	4	motdepass2	0704030201
3	DELORS	Sophie	sodelors@outlook.com	22a	bd vert	3	motdepass3	0606060202
4	VERGER	Jehan	jverger@aol.com	4ter	impasse jaune	5	motdepass4	0601020102
5	MONVILLE	Fleur	fleur1212@free.fr	9	sente aux loups	2	motdepass5	0707020201
6	BRIARD	Paul	paul.briard27@hotmail.fr	191	rue violette	4	motdepass6	0612345678
7	LÉGER	Marguerite	mag0506@perso.com	17	place noire	3	motdepass7	0687654321
8	FLAMAND	Lise	flise@gmail.com	329	route bleue	2	motdepass8	0632323232

On souhaite connaître la liste des prénoms de tous les adhérents du club de cuisine. La commande SQL qui nous vient est :

SELECT prenom
FROM adherent;

Mais si plusieurs adhérent·e·s portent le même prénom, par exemple deux adhérents s'appellent Paul, on retrouvera deux fois le prénom Paul dans la table résultat de la requête. Pour éviter cela, on affine notre commande avec la clause DISTINCT :

SELECT DISTINCT prenom
FROM adherent;

La sélection

La sélection (ou restriction) est le recours à un ou plusieurs critères pour retenir certaines lignes dans la table résultat de la requête.

• C'est avec la clause WHERE que l'on précise ces critères.

Nous avons déjà détaillé cette clause lorsque nous avons étudié les commandes de suppression et de modification de lignes. Ces commandes requièrent en effet de préciser sur quelles lignes elles portent, donc nécessitent la clause SELECT. L'usage de SELECT dans une requête d'interrogation ne diffère pas de celui dans les requêtes de suppression ou de mise à jour de lignes.

Ainsi, si l'on souhaite effectuer une projection sur une sélection, la commande SQL prendra la forme
SELECT colonnex, colonney, …
FROM nomTable
WHERE conditions

Exemple

La commande SQL qui suit recueille la liste des recettes dont la durée n'excède pas $10$ minutes, constituée du nom de la recette, de sa durée et de sa catégorie :

SELECT nomRecette, duree, categorie
FROM recette
WHERE (duree <= 10);

nomRecette	duree	categorie
Omelette au fromage	5	plat
Quatre-quarts	10	dessert