5. Le relazioni tra tabelle

Il linguaggio SQL è un linguaggio di scripting che viene utilizzato dai programmi per interagire con il database. Quando un programma deve compiere un’operazione con il database esegue una richiesta in questo linguaggio. Le richieste di questo tipo vengono chiamate query.

Parole chiave nelle query

Le query devono essere costruite con dei comandi, di seguito vediamo i comandi fondamentali per eseguire le operazioni di base.

CREATE

Serve per creare una tabella o un intero database, viene utilizzata soprattutto per creare tabelle

CREATE TABLE `tabella1` (

        `id` INT( 11 ) NOT NULL AUTO_INCREMENT ,

        `campo1` VARCHAR( 255 ) NOT NULL ,

        `campo2` VARCHAR( 255 ) NOT NULL ,

        `campo3` VARCHAR( 255 ) NOT NULL ,

        PRIMARY KEY ( `id` )

        ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARACTER SET=utf8;

La parola chiave NOT NULL indica al database che quella colonna non può non essere inserita. Significa che al momento dell’inserimento se un valore di una colonna NOT NULL non viene inviato il database non accetterà il dato.

La parola chiave AUTO_INCREMENT indica al database che quel valore deve incrementare in automatico ogni volta che ci sono inserimenti

La parola chiave PRIMARY KEY ( `id` ) indica al database che quel campo è univoco in quella tabella. Ciò significa che se il database riceve una richiesta di inserimento con un valore della variabile PRIMARY_KEY già presente, tale richiesta viene rifiutata.

Per ogni tabella possiamo scegliere il set di caratteri da utilizzare, specificandolo con il comando CHARACTER SET. In questo caso abbiamo scelto utf8 che comprende buona parte dei caratteri del mondo (anche i simboli speciali come &, %, gli alfabeti diversi da quello latino e tanto altro ancora).

Nota: se proviamo a creare una tabella già esistente MySQL restituirà un errore. Per evitare l’errore possiamo aggiungere la clausola IF NOT EXISTS, la tabella diventa

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `tabella1` (

        `id` INT( 11 ) NOT NULL AUTO_INCREMENT ,

        `campo1` VARCHAR( 255 ) NOT NULL ,

        `campo2` VARCHAR( 255 ) NOT NULL ,

        `campo3` VARCHAR( 255 ) NOT NULL ,

        PRIMARY KEY ( `id` )

        ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARACTER SET=utf8;

Finora abbiamo creato tabelle in cui tutti i campi erano obbligatori, quindi accanto ad ogni campo c’era la scritta NOT NULL. Creiamo ora una tabella in cui alcuni campi non sono obbligatori, basterà che non specifichiamo la scritta NOT NULL ad alcuni di essi:

CREATE TABLE `tabella3` (

        `id` INT( 11 ) NOT NULL AUTO_INCREMENT ,

        `campo1` VARCHAR( 255 ) NOT NULL ,

        `campo2` VARCHAR( 255 )  ,

        `campo3` VARCHAR( 255 )  ,

        PRIMARY KEY ( `id` )

        ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARACTER SET=utf8;

in questa nuova query di creazione notiamo che accanto a campo2 e campo3 non ci sono i campi NOT NULL, questo farà si che il database accetti un valore nullo per questi due campi.

INSERT

Serve per inserire una nuova riga nella tabella

Es: INSERT INTO tabella1 VALUES(NULL,'val1','val2','val3')

NB: questa query ha come primo valore NULL, perché avendo dichiarato prima che il campo id è AUTO_INCREMENT sarà il database ad assegnare il valore

Esiste anche un altro modo di scrivere una query, che è quello di specificare i campi che vengono inseriti. Ad esempio:

INSERT INTO `tabella1` (`id`, `campo1`, `campo2`, `campo3`) VALUES (NULL, 'a', '23', '');

In questo caso stiamo comunicando a MySQL quali campi intendiamo popolare, può avere dei vantaggi quando non tutti i campi della query sono obbligatori. È possibile aggiungere più righe con un’unica query, ad esempio:

INSERT INTO `tabella1` (`id`, `campo1`, `campo2`, `campo3`) VALUES (NULL, 'a', '23', ''),(NULL, 'b', '24', ''),(NULL, 'c', '25', '');

I valori di ogni riga devono essere separati da una virgola, tranne il valore finale che deve essere seguito dal punto e virgola di chiusura.

Supponiamo ora di inserire una riga in una tabella dove alcuni campi possono essere vuoti, prendiamo in esame la tabella3 vista sopra. Per inserire i campi in questa tabella possiamo usare la seguente query:

INSERT INTO `tabella3` (`id`, `campo1`, `campo2`, `campo3`) VALUES (NULL, 'c', '25', '');

dal momento però che campo2 e campo3 possono essere NULL possiamo evitare di inserirli, quindi il database accetterà anche queste query:

INSERT INTO `tabella3` (`id`, `campo1`, `campo2`) VALUES (NULL, 'c', '25');

e

INSERT INTO `tabella3` (`id`, `campo1`) VALUES (NULL, 'd');

I primi due campi invece, id e campo1, sono obbligatori e non possiamo fare a meno di inserirli. Quando nel database un campo non è specificato viene impostato a NULL.

SELECT

Serve per estrarre informazioni da una tabella esistente.

Possiamo usare questo comando in modo generico, che restituisce tutte le informazioni all’interno della tabella, ad esempio:

SELECT * FROM tabella1

Oppure possiamo essere più specifici aggiungendo la parola chiave WHERE, ad esempio

SELECT * FROM tabella1 WHERE id=1

La query qui sopra restituisce solo una riga, ovvero la riga in cui l’id vale 1. Se non è presente una riga che soddisfa queste condizioni verrà restituito un insieme vuoto.

Vediamo questo ulteriore esempio

SELECT * FROM tabella1 WHERE id<5

In questo esempio verranno restituite tutte le righe in cui il campo id ha valore minore di 5, anche in questo caso se non ci sono righe che soddisfano queste condizioni verrà restituito un insieme vuoto.

Vediamo ora un esempio in cui cerco tutte le righe in cui una colonna abbia un determinato valore, ma quella colonna non è numero ma una stringa.

SELECT * FROM tabella1 WHERE campo1 LIKE ‘val1’

In questo caso vengono restituite tutte le righe che hanno come campo 1 il valore val. Essendo campo1 un campo VARCHAR invece di usare l’operatore = dobbiamo usare l’operatore LIKE seguito dal valore della stringa tra apici. 

Il simbolo * dopo la parola chiave SELECT indica che stiamo chiedendo al nostro database l’intera riga (quindi tutte le colonne della tabella).

Può capitare di avere la necessità di selezionare solo una o più colonne di una riga, ma non l’intera riga. In questo caso scriveremo il nome di ogni colonna che vogliamo ottenere. Ad esempio, supponiamo di voler recuperare solamente la colonna campo1 dalla tabella tabella1. La query sarebbe cosi:

SELECT campo1 FROM tabella1

In questo caso otterremmo tanti risultati quante sono le righe della tabella, ma avremmo solamente la colonna campo1.

Possiamo scegliere un qualsiasi numero di campi da recuperare, basta separarli con una virgola. Ad esempio:

SELECT campo1, campo2 FROM tabella1

In questo caso recuperiamo campo1 e campo2 dalla tabella 1, quindi avremmo un output composto da tante righe quante sono gli elementi inseriti nella tabella, e su ogni riga le due colonne campo1 e campo2.

UPDATE

Serve per aggiornare delle righe già presenti nella tabella. Bisogna specificare la tabella che si vuole aggiornare (con la parola chiave SET), i campi che si vogliono aggiornare e quali righe vanno aggiornate (parola chiave WHERE)

Es: UPDATE tabella1 SET campo1='nuovo valore' WHERE id=1

DELETE

Serve per eliminare una o più righe di una tabella. Il comando DELETE. deve essere seguito da FROM e il nome della tabella, poi con la parola chiave WHERE definiamo cosa eliminare

Es: DELETE FROM tabella1 WHERE id=1

Limitare il numero di risultati in una query

Una esigenza frequente quando si opera con i database è quella di dover limitare il numero di risultati che una query deve restituire. Per questo scopo esiste in MySQL il comando LIMIT.

Questa parola chiave va aggiunta alla fine della query, specificando il numero di elementi massimo che si vuole ricevere, ad esempio:

SELECT * FROM tabella1 WHERE campo1 LIKE ‘val1’ LIMIT 5

Questa query restituirà solo le prime cinque occorrenze del database che rispettano le condizioni (ovvero che la colonna campo1 abbia valore ‘val1’).

Paginazione dei risultati

Un altro utilizzo della parola chiave LIMIT è la creazione delle paginazioni. Quando i database sono molto grandi si ha spesso la necessità di ricevere un certo numero di dati per volta. Pensiamo agli articoli di un blog devono essere visualizzate in pagine da 10 elementi per volta. Alla prima pagina possiamo usare la query:

SELECT * FROM articoli LIMIT 10

per la seconda pagina e per le successive, però, questa query non va bene: dobbiamo infatti chiedere al nostro database di restituirci i 10 articoli successivi all’ultimo già mostrato. Questo si fa con la seguente query:

SELECT * FROM articoli LIMIT 10, 10

Per prendere i dati della terza pagina scriveremo:

SELECT * FROM articoli LIMIT 20, 10

e così via.

Cos’è un database?

Un database è uno speciale tipo di file progettato per immagazzinare grandi quantità di informazioni e per essere utilizzato dai programmi per memorizzare i dati necessari al loro funzionamento. Esistono vari tipi di database, quelli che vedremo noi sono di tipo MySQL. Altri database famosi sono Oracle, Sql server (il database di Microsoft) e MongoDb.

Differenza tra un database e un altro tipo di file

La differenza tra un database e un normale file sta nella velocità di recupero delle informazioni. Supponiamo di salvare in un database le impostazioni del nostro programma (Ad esempio il nome azienda, indirizzo, nome sito ed email). 

Queste informazioni possono essere salvate tranquillamente su un file, ad esempio un file .txt. Il tempo necessario al nostro programma per recuperare le informazioni, però, è di 3 -4 volte superiore se vengono prese dai file, e questa differenza aumenta al crescere della quantità dei dati da immagazzinare. Questo perché nel database oltre ai dati che inserisce l’utente il database salva altre informazioni per essere più rapido nella risposta.

Struttura di un database

I database sono organizzati in tabelle, che al loro interno conengono delle colonne dove vengono inseriti i dati. Si veda la figura sottostante.

Le colonne di una tabella possono contenere dati di diverso tipo, che occupano una diversa capacità nel database. Per ogni colonna quindi andremo a scrivere il tipo di dato, e il database si regolerà sulla quantità di spazio che deve riservare ad ognuna di esse. Molto spesso le tabelle hanno una colonna chiamata id che serve come identificativo di quella riga. Immaginiamo di avere una tabella contenente centinaia di utenti. Per identificarli in modo univoco possiamo creare una colonna chiamata id, che assegna un id unico ad ogni riga. Più avanti approfondiremo questo concetto.

Gli utenti di un database

MySQL consente di creare degli utenti e stabilire quali utenti hanno accesso a un determinato database. Possiamo anche stabilire cosa può fare un utente in quel database, ad esempio possiamo stabilire che un utente abbia accesso solo in lettura, un altro utente abbia accesso in lettura e scrittura, ma non gli sia consentito di cancellare elementi, e molte altre opzioni. Quando creiamo un utente di un database dobbiamo comunicare a MySQL cosa questo utente può fare. Le operazioni che un utente può compiere sono chiamate privilegi e vengono assegnate per ciascun database. Se diamo pieni poteri ad un utente su un database si dice che gli stiamo assegnando tutti i privilegi. Ad esempio può esserci l’utente mario che può accedere al database database1 con tutti i privilegi, e poi potremmo avere un altro utente antonio che può accedere al database1 in lettura e al database2 con tutti i privilegi.

Per gestire i database MySQL che creiamo possiamo utilizzare diversi programmi: il più comune è phpMyAdmin. Si tratta di una web application che consente di gestire i dati da un’interfaccia. Per scaricarla sul nostro computer dobbiamo installare Xampp, una piattaforma per creare un server locale sul nostro computer scaricabile gratuitamente dal sito https://www.apachefriends.org. Per accedere a phpMyAdmin ci basterà aprire un qualsiasi browser e digitare l’indirizzo localhost/phpMyAdmin.

L’interfaccia di phpMyAdmin

L’interfaccia grafica di phpMyAdmin consente di creare database, tabelle e modificare ogni sua parte. Nel nostro lavoro quotidiano useremo l’interfaccia solo per controllare i dati inseriti nel database e per piccole modifiche. Gli inserimenti, le modifiche più importanti verranno fatte con un linguaggio di scripting che vedremo più avanti.

Qui in basso possiamo vedere la home page di phpMyAdmin. A sinistra possiamo vedere i database presenti, accanto ad ogni database c’è un tasto + che permette di vedere le tabelle al suo interno. Notiamo che ci sono alcuni database necessari al funzionamento di phpMyAdmin.

Cliccando su un database vediamo l’elenco delle sue tabelle, come mostrato nella foto sottostante. Cliccando su una tabelle possiamo vederne il contenuto, modificarle o creare nuove tabelle.

Creiamo un nuovo database

Dalla home di phpMyAdmin clicchiamo sul link in alto Database e poi scriviamo il nome del database che vogliamo creare nel campo input che si trova sotto la scritta crea un nuovo database.

Creiamo una nuova tabella

Per creare una tabella di un database selezioniamo il database e cerchiamo nella pagina il form per creare una nuova tabella: si trova in fondo dopo l’elenco delle tabelle, chiaramente se non ci sono tabelle sarà in alto, come nella foto sottostante.

Dopo aver deciso il nome della tabella e il numero dei campi, apparirà una nuova schermata, che consente di definire il nome e il tipo di dato di ogni singolo campo.

Modificare una tabella

È possibile modificare le tabelle già create da phpMyAdmin cliccando sul nome della tabella dall’elenco delle tabelle del database. Si aprirà una schermata in cui si vedono i dati della tabella ed è possibile eseguire alcune operazioni, come rinominare la tabella. Come mostrato in figura dall’interno di una tabella cliccare su operazioni (il tasto evidenziato in figura) e tra le varie operazioni possiamo rinominarla modificando il valore accanto alla voce Rinomina la tabella in.

Ceare un utente con phpMyAdmin

Dalla home page di phpMyAdmin clicchiamo su utenti e poi su aggiungi account utente. Si aprirà la schermata sottostante:

Nel campo utente metteremo il nome del nostro utente, nel campo host dobbiamo selezionare locale, nel campo password dobbiamo inserire una qualsiasi password (essendo in locale e non in un  ambiente reale non dobbiamo preoccuparci della sicurezza di questa password) e possiamo lasciare il resto invariato. Fatto questo dobbiamo assegnare i privilegi di questo utente: scendiamo un po’ più giù e troveremo il form per effettuare questa operazione, mostrato in figura:

Selezioniamo la voce seleziona tutto accanto alla scritta privilegi globali e poi salviamo. Abbiamo il creato un utente che avrà accesso a tutti i database del nostro computer.

Tipi di dati principali inseribili in un database

Scelta del tipo di dato

Il tipo di dato da scegliere è sempre il più piccolo in base alle nostre esigenze. Ad esempio se devo scegliere il tipo di dato per una variabile numeroPostiAuto sceglierò TINYINT perché so che un’auto non potrà mai avere più di 128 posti auto.

Quando scegliamo un tipo di dato MySQL memorizzerà per ogni riga lo spazio che occupa quel tipo di dato, ad esempio se per la variabile che abbiamo avessimo scelto INT, MySQL avrebbe riservato 11 byte a parità di valore inserito.