Allgemeines zu Abfragen

Abfragen an eine Datenbank sind das mächtigste Werkzeug, was uns zur Verfügung steht, um Datenbanken sinnvoll zu nutzen. Sie fassen Daten aus unterschiedlichen Tabellen zusammen, berechnen gegebenenfalls irgendwelche Ergebnisse, filtern einen ganz bestimmten Datensatz aus einer Unmenge an Daten mit hoher Geschwindigkeit heraus. Die großen Internetdatenbanken, die viele täglich nutzen, haben ihren Hauptsinn darin, dass aus der Unmenge an Informationen durch geschickte Wahl der Schlüsselwörter schnell ein brauchbares Ergebnis für den Nutzer geliefert wird – einschließlich natürlich der zu den Suchbegriffen gehörenden Anzeigen, die zum Kauf animieren sollen.

Eingabemöglichkeiten für Abfragen

Die Eingabe von Abfragen kann sowohl in der GUI als auch direkt per SQL erfolgen. In beiden Fällen öffnet sich ein Fenster, das es ermöglicht, die Abfragen auszuführen und gegebenenfalls zu korrigieren.

Abfrageerstellung mit der grafischen Benutzeroberfläche

Die Erstellung von Abfragen mit dem Assistenten wird hier nicht dargestellt, da der Assistent zwar bei wenig Tabellen schnell zu einem Ergebnis führt, für eine größere Datenbank aber wenig zielführend ist. Hier wird stattdessen die direkte Erstellung über Abfrage in der Entwurfsansicht erstellen erklärt.

Nach einem Aufruf der Funktion erscheinen zwei Fenster. Ein Fenster stellt die Grundlagen für den Design-Entwurf der Abfrage zur Verfügung, das andere dient dazu, Tabellen, Ansichten oder Abfragen der Abfrage hinzuzufügen.

Da unser einfaches Formular auf der Tabelle "Ausleihe" beruhte, wird zuerst einmal an dieser Tabelle die Grundkonstruktion von Abfragen mit dem Abfrageeditor erklärt.

Aus den zur Verfügung stehenden Tabellen wird die Tabelle "Ausleihe" ausgewählt. Dieses Fenster bietet die Möglichkeit, gleich mehrere Tabellen (und unter diesen auch Ansichten) sowie Abfragen miteinander zu kombinieren. Jede gewünschte Tabelle wird markiert (linke Maustaste) und dann dem grafischen Bereich des Abfrageeditors hinzugefügt.

Sind alle erforderlichen Tabellen ausgewählt, so wird dieses Fenster geschlossen. Gegebenenfalls können später noch mehr Tabellen und Abfragen hinzugefügt werden. Ohne eine einzige Tabelle lässt sich aber keine Abfrage erstellen, so dass eine Auswahl zu Beginn schon sein muss.

Abbildung 1: Bereiche des Abfrageentwurfs

1 zeigt die grundsätzliche Aufteilung des grafischen Abfrageeditors: Im grafischen Bereich werden die Tabellen angezeigt, die mit der Abfrage zusammen hängen sollen. Hier kann auch ihre Beziehung zueinander in Bezug auf die Abfrage angegeben werden. Im tabellarischen Bereich erfolgt die Auswahl der Felder, die angezeigt werden sollen, sowie Bedingungen, die mit diesen Feldern verbunden sind.

Standardmäßig werden im Abfrageeditor 2 Symbolleisten angezeigt:

Abbildung 2: Symbolleiste «Abfrageentwurf»

Abbildung 3: Symbolleiste «Design»

Ein Klick mit der Maustaste auf das Feld der ersten Spalte im tabellarischen Bereich öffnet die Feldauswahl:

Hier stehen jetzt alle Felder der Tabelle "Ausleihe" zur Verfügung. Die Schreibweise ist: Tabellenname.Feldname – deshalb beginnen alle Feldbezeichnungen hier mit dem Begriff "Ausleihe.".

Eine besondere Bedeutung hat die markierte Feldbezeichnung Ausleihe.* . Hier wird mit einem Klick jeder Feldname der zugrundeliegenden Tabelle in der Abfrage wiedergegeben. Wenn allein diese Feldbezeichnung mit dem Jokerzeichen «*» für alle Felder gewählt wird, unterscheidet sich die Abfrage nicht von der Tabelle.

Tipp

Sollen schnell alle möglichen Felder aus Tabellen in die Abfrage übertragen werden, so kann auch direkt im grafischen Bereich auf die Tabellenübersicht geklickt werden. Mit einem Doppelklick auf ein Feld wird das Feld im tabellarischen Bereich an der nächsten freien Position eingefügt.

Es werden die ersten fünf Felder der Tabelle Ausleihe ausgewählt. Abfragen können auch im Design-Modus immer wieder testweise ausgeführt werden. Dann erscheint oberhalb der grafischen Ansicht der Tabelle eine tabellarische Übersicht über die Daten. Die testweise Ausführung von Abfragen ist vor dem Abspeichern immer sinnvoll, damit für den Nutzer klar ist, ob die Abfrage auch wirklich das erreicht, was sie erreichen soll. Manchmal wird durch einen Denkfehler ausgeschlossen, dass eine Abfrage überhaupt je Daten ausgeben kann. Ein anderes Mal kann es passieren, dass plötzlich genau die Datensätze angezeigt werden, die ausgeschlossen werden sollten.

Grundsätzlich lässt sich eine Abfrage, die eine Fehlerrückmeldung bei der zugrundeliegenden Datenbank produziert, gar nicht erst abspeichern.

Abbildung 4: Abfrage bearbeitbar

Abbildung 5: Abfrage nicht bearbeitbar

Besonderes Augenmerk sollte in dem obigen Test einmal auf die erste Spalte des dargestellten Abfrageergebnisses geworfen werden. Auf der linken Seite der Tabelle erscheint immer der Datensatzmarkierer, der hier auf den ersten Datensatz als aktivem Datensatz hinweist. Während in 4 aber das erste Feld des ersten Datensatzes grün markiert ist, zeigt das erste Feld in 5 nur eine gestrichelte Umrandung an. Die grüne Markierung deutet bereits an, dass hier im Feld selbst etwas geändert werden kann. Die Datensätze sind also änderbar. In 4 ist außerdem eine zusätzliche Zeile zur Eingabe neuer Daten vorhanden, in der für das Feld "ID" schon <AutoWert> vorgemerkt ist. Auch hier also sichtbar, dass Neueingaben möglich sind.

Grundsätzlich sind dann keine Neueingaben möglich, wenn der Primärschlüssel der abgefragten Tabelle nicht in der Abfrage enthalten ist.

Den Feldern "Leih_Datum" und "Rueck_Datum" wurde ein Aliasname zugewiesen. Sie wurden damit nicht umbenannt, sondern unter diesem Namen für den Nutzer der Abfrage sichtbar gemacht.

Entsprechend ist in der Tabellenansicht der Alias statt der eigentlichen Feldbezeichnung zu sehen.

Dem Feld "Rueck_Datum" wurde nicht nur ein Alias, sondern auch ein Kriterium zugewiesen, nach dem nur die Datensätze angezeigt werden sollen, bei denen das Feld "Rueck_Datum" leer ist. Die Angabe erfolgt hier in deutscher Sprache, wird dann aber in der eigentlichen Abfrage in SQL übersetzt.

Durch dieses Ausschlusskriterium werden nur die Datensätze von Medien angezeigt, die ein Medium enthalten, das noch nicht zurückgegeben wurde.

Um die SQL-Sprache besser kennen zu lernen, empfiehlt es sich immer wieder einmal vom Entwurfs-Modus aus in den SQL-Darstellungsmodus zu wechseln.

Hier wurde die durch die Auswahlen erstellte SQL-Formulierung sichtbar gemacht. Für die bessere Übersicht ist die Ansicht mit Zeilenumbrüchen versehen worden. Leider speichert der Editor diese Zeilenumbrüche standardmäßig nicht mit ab, so dass beim nächsten Aufruf die Abfrage wieder komplett als eine durchgängige Zeile mit Umbruch am Fensterrand wiedergegeben wird.

Über SELECT wird die Auswahl gestartet. Mit AS können die Aliasbezeichnungen eingeführt werden. FROM zeigt auf die Tabellenquelle der Abfrage. WHERE gibt die Bedingung für die Abfrage wieder, hier also, dass der Inhalt des Feldes "Rueck_Datum" leer ist (IS NULL). Mit ORDER BY wird die Sortierung definiert, und zwar als aufsteigend (ASC – ascending) für die beiden Felder "Leser_ID" und "Ausleihdatum". Diese Sortierung zeigt auch, dass die Zuweisung eines Alias das Feld "Leih_Datum" auch in der Abfrage selbst mit dem Alias ansprechbar macht.

Bisher sind die Felder "Medien_ID" und "Leser_ID" nur als Zahlenfelder sichtbar. Welchen Namen der Leser hat, bleibt unklar. Um dies in einer Abfrage anzuzeigen, muss die Tabelle Leser eingebunden werden. Um die folgende Ansicht zu erhalten, muss in den Design-Modus zurückgeschaltet werden. Danach kann dann eine neue Tabelle in der Design-Ansicht hinzugefügt werden.

Hier können im Nachhinein weitere Tabellen oder Abfragen in der grafischen Benutzeroberfläche sichtbar gemacht werden. Sind bei der Erstellung der Tabellen Beziehungen geklärt worden (siehe Kapitel «Beziehungen zwischen Tabellen allgemein»), dann werden die Tabellen entsprechend direkt miteinander verbunden angezeigt:

Fehlt die Verbindung, so kann hier durch ein Ziehen mit der Maus von "Ausleihe"."Leser_ID" zu "Leser"."ID" eine direkte Verknüpfung erstellt werden.

Hinweis

Eine Verbindung von Tabellen geht zur Zeit nur, wenn es sich um die interne Datenbank oder ein relationales Datenbanksystem handelt. Tabellen einer Tabellenkalkulation z. B. lassen sich so nicht miteinander verbinden. Sie müssen dazu in eine interne Datenbank importiert werden.
Um die Verbindung der Tabellen herzustellen, reicht ein Import ohne zusätzliche Erstellung eines Primärschlüssels aus.

Jetzt können im tabellarischen Bereich auch die Felder der Tabelle "Leser" ausgewählt werden. Die Felder werden dabei erst einmal am Schluss der Abfrage angeordnet.

Mit der Maus kann in dem tabellarischen Bereich des Editors die Lage der Felder korrigiert werden. Hier wird z. B. gerade das Feld "Vorname" direkt vor das Feld "Leih_Datum" verlegt.

Hinweis

In neueren Versionen von LibreOffice ist die Anzeige des Pfeils sowie des Ausgangsfeldes leider komplett verloren gegangen. Das Ziehen der Felder funktioniert im Editortrotzdem.

Die Namen wurden jetzt sichtbar gemacht. Die "Leser_ID" ist eigentlich überflüssig. Auch ist die Sortierung nach "Nachname" und "Vorname" eigentlich sinnvoller als nach der "Leser_ID".

Diese Abfrage eignet sich nicht mehr für Base als Abfrage mit Eingabemöglichkeit, da zu der neu hinzugekommenen Tabelle "Leser" der Primärschlüssel fehlt. Erst wenn auch dieser Primärschlüssel eingebaut wird, ist die Abfrage wieder editierbar – allerdings komplett editierbar, so dass auch die Namen der Leser geändert werden können. Die Möglichkeit der Editierbarkeit ist also sehr vorsichtig zu nutzen, gegebenenfalls über ein Formular einzuschränken.

Selbst wenn die Abfrage weiter editierbar ist, lässt sie sich nicht so komfortabel nutzen wie ein Formular mit Listenfeldern, die zwar die Lesernamen anzeigen, aber die "Leser_ID" an die Tabelle weitergeben. Listenfelder lassen sich in eine Abfrage nicht einfügen. Sie sind den Formularen vorbehalten.

Wird jetzt auf die SQL-Ansicht umgeschaltet, so zeigt sich, dass alle Felder mit einer Doppelbezeichnung gekennzeichnet sind: "Tabellenname"."Feldname". Dies ist notwendig, damit der Datenbank klar wird, aus welcher Tabelle die jeweiligen Feldinhalte stammen. Schließlich können Felder in unterschiedlichen Tabellen ohne weiteres den gleichen Feldnamen tragen. Bei den bisherigen Tabellenkonstruktionen trifft dies z. B. immer auf das Feld "ID" zu.

Hinweis

Folgende Abfrage funktioniert auch ohne Tabellenname vor den Feldnamen:

001 SELECT
002 "Ware"."ID",
003 "Abgang"."Anzahl",
004 "Ware"."Preis"
005 FROM "Ware",
006 "Abgang"
007 WHERE "Abgang"."Ware_ID" = "Ware"."ID"

Hierbei wird "ID" aus der Tabelle gezogen, die als erste in der FROM-Definition steht. Auch die Tabellendefinition in der WHERE-Formulierung wäre überflüssig, da "Ware_ID" nur einmal in der Tabelle "Abgang" vorkommt und die ID aus der Tabelle "Ware" genommen wird (Position der Tabelle). Die folgende Abfrage liefert also das gleiche Ergebnis:

001 SELECT
002 "ID",
003 "Anzahl",
004 "Preis"
005 FROM "Ware",
006 "Abgang"
007 WHERE "Ware_ID" = "ID"

Mit Firebird ist diese Abfrage nicht möglich, da sowohl die Tabelle "Ware" als auch die Tabelle "Abgang" ein Feld "ID" besitzen. Es erscheint stattdessen die Fehlermeldung «*Ambiguous field name between table Ware and table Abgang *ID»

Wird einem Feld in der Abfrage ein Alias zugewiesen, so kann es z. B. in der Sortierung mit diesem Alias ohne einen Tabellennamen angesprochen werden. Dies gilt nicht für Firebird.

Hinweis

Der Alias in einer Abfrage kann bei der Hsqldb zur Beziehungsdefinition, zum Sortieren usw. genutzt werden. In Firebird muss hingegen der ursprüngliche Ausdruck an der entsprechenden Stelle stehen.

Sortierungen werden in der grafischen Benutzeroberfläche nach der Reihenfolge der Felder in der Tabellenansicht vorgenommen. Sollte stattdessen zuerst nach "Ausleihdatum" und dann nach "Ausleihe"."Leser_ID" sortiert werden, so kann dies erzeugt werden, indem

•die Reihenfolge der Felder im tabellarischen Bereich der grafischen Benutzeroberfläche geändert wird,
•ein zweites Feld eingefügt wird, das auf unsichtbar geschaltet ist und nur die Sortierung gewährleisten soll (wird allerdings beim Editor nur vorübergehend angenommen, wenn kein Alias definiert wurde) oder
•der Text für die ORDER BY – Anweisung im SQL-Editor entsprechend umgestellt wird.

Die Sortierung aus der SQL-Ansicht wird in die GUI korrekt übernommen und entsprechend mit nicht sichtbaren Feldern in der grafischen Benutzeroberfläche angezeigt.

Funktionen in der Abfrage

Mittels Funktionen lässt sich aus Abfragen auch mehr ersehen als nur ein gefilterter Blick auf die Daten einer oder mehrerer Tabellen. In der folgenden Abfrage wird, abhängig von der "Leser_ID", gezählt, wie viele Medien ausgeliehen wurden.

Für die "ID" der Tabelle "Ausleihe" wird die Funktion Anzahl ausgewählt. Prinzipiell ist hier egal, welches Feld einer Tabelle gewählt wurde. Die einzige Bedingung: Das Feld darf nicht in irgendwelchen Datensätzen leer sein. Aus diesem Grunde ist der Primärschlüssel, der ja nie leer ist, immer eine geeignete Wahl. Gezählt werden die Felder, die einen Inhalt enthalten, der von NULL verschieden ist.

Hinweis

Sobald für ein Feld eine andere Funktion als die Gruppierung gewählt wird, sollte das Feld einen Aliasnamen erhalten. Ansonsten kann es bei der Weiterverarbeitung z.B. in Berichten, verschachtelten Abfragen oder auch Ansichten zu Problemen kommen.

Für die "Leser_ID", die ja Rückschlüsse auf den Leser zulässt, wird als Funktion die Gruppierung gewählt. Dadurch werden die Datensätze nach der "Leser_ID" zusammengefasst. So zählt denn die Anweisung die Datensätze, die zu jeder "Leser_ID" passen.

Als Kriterium ist wie in den vorhergehenden Beispielen das "Rueck_Datum" auf IST LEER gesetzt.

Die Abfrage zeigt im Ergebnis, dass z. B. "Leser_ID" '0' insgesamt noch 3 Medien entliehen hat. Wäre die Funktion Anzahl statt der "ID" dem "Rueck_Datum" zugewiesen worden, so würden für alle "Leser_ID" jeweils '0' entliehene Medien dargestellt, da ja "Rueck_Datum" als LEER vordefiniert ist.

Die entsprechende Formulierung für den SQL-Code ist oben wieder abgebildet. Aus dem Begriff Anzahl der deutschen GUI wird COUNT(). Aus dem Begriff Gruppierung wird der Zusatz GROUP BY.

Insgesamt stehen über die grafische Benutzeroberfläche folgende Funktionen zur Verfügung, die ihre Entsprechung zu Funktionen in der zugrundeliegenden HSQLDB haben:

Eine Erläuterung zu den Funktionen ist in dem folgenden Kapitel Abfrageerweiterungen im SQL-Modus nachzulesen. Die Funktionen «Sammeln», «Vereinigung» und «Durchschnitt» funktionieren mit keiner der eingebauten Datenbanken. Sie sind Standardfunktionen von Oracle.

Wird einem Feld in einer Abfrage eine Sammelfunktion hinzugefügt, so müssen alle anderen Felder der Abfrage auch mit Funktionen versehen sein, sofern die Felder sichtbar sein sollen. Dies liegt daran, dass in einem Datensatz nicht plötzlich zwischendurch Felder mehrere Datensätze abbilden können. Wird dies nicht beachtet, so erscheint die folgende Fehlermeldung:

Etwas frei übersetzt: Der folgenden Ausdruck enthält ein Feld ohne eine der Sammelfunktionen oder eine Gruppierung.

Danach wird die gesamte Abfrage aufgelistet, leider ohne das Feld konkret zu benennen. Hier wurde einfach das Feld "Rueck_Datum" als sichtbar hinzugefügt. Dieses Feld hat keine Funktion zugewiesen bekommen und ist auch nicht in der Gruppierung enthalten.

Die über den Button Mehr erreichbaren Informationen sind für den Normalnutzer einer Datenbank nicht aufhellender. Hier wird lediglich zusätzlich noch der SQL-Fehlercode aufgeführt.

Innerhalb der GUI können auch die Grundrechenarten sowie weitere Funktionen angewandt werden.

Hier wurden die Tabelle "Ausleihe" und die Tabelle "Mahnung" zusammen abgefragt. Aus der Zahl der Datumseinträge in der Tabelle "Mahnung" wird auf die Anzahl der Mahnungen geschlossen. Als Mahnbetrag wird in der Abfrage 2,- € festgelegt. Statt der Feldauswahl wird in das Feld einfach geschrieben: Anzahl(Mahnung.Datum)*2 . Die grafische Benutzeroberfläche setzt anschließend die Anführungsstriche und wandelt den Begriff Anzahl in den entsprechenden SQL-Begriff um.

Vorsicht

Werden in der grafischen Benutzeroberfläche Zahlen mit Nachkommastellen eingegeben, so ist auf jeden Fall darauf zu achten, dass statt eines Kommas ein Punkt der Trenner für Dezimalzahlen in SQL ist. Kommata sind hingegen die Trenner der Felder. Deshalb werden einfach neue Abfragefelder gegründet, die die Nachkommastellen ausgeben.

Die Abfrage ermittelt jetzt für jedes noch entliehene Medium anhand der herausgegebenen Mahnungen und der zusätzlich eingefügten Multiplikation die Mahngebühren. Die folgende Abfragekonstruktion hilft weiter, wenn die Gebühren für jeden Leser berechnet werden sollen:

Die Felder "Ausleihe"."ID" und "Ausleihe"."Medien_ID" wurden entfernt. Sie erzeugten in der vorherigen Abfrage über die Gruppierung für jedes Medium einen separaten Datensatz. Jetzt wird nur noch nach den Lesern gruppiert. Das Abfrageergebnis sieht dann so aus:

Statt die Medien für "Leser_ID" '0' separat aufzulisten werden alle Felder aus "Mahnung"."Datum" zusammengezählt und die Summe von 8,- € als Mahngebühr ermittelt.

Beziehungsdefinition in der Abfrage

Werden Daten in Tabellen oder einem Formular gesucht, so beschränkt sich die Suche in der Regel auf eine Tabelle bzw. auf ein Formular. Selbst der Weg von einem Hauptformular zu einem Unterformular ist für die eingebauten Suchfunktionen nicht gangbar. Da bietet es sich dann an, zu durchsuchende Daten mit einer Abfrage zusammenzufassen.

Die einfache Abfrage an die "Titel" aus der Tabelle "Medien" zeigt den eingegebenen Testbestand dieser Tabelle mit 9 Datensätzen an. Wird jedoch die Tabelle "Untertitel" mit in die Abfrage aufgenommen, so reduziert sich der Datenbestand aus der Tabelle "Medien" auf lediglich 2 "Titel". Nur für diese beiden "Titel" gibt es auch "Untertitel" in der Tabelle "Untertitel". Für alle anderen "Titel" existieren keine "Untertitel". Dies entspricht der Verknüpfungsbedingung, dass nur die Datensätze angezeigt werden sollen, bei denen in der Tabelle "Untertitel" das Feld "Medien_ID" gleich dem Feld "ID" aus der Tabelle "Medien" ist. Alle anderen Datensätze werden ausgeschlossen.

Die Verknüpfungsbedingung muss zum Bearbeiten geöffnet werden, damit alle gewünschten Datensätze angezeigt werden. Es handelt sich hier nicht um die Verknüpfung von Tabellen im Relationenentwurf, sondern um die Verknüpfung in einer Abfrage.

Standardmäßig steht die Verknüpfung als Innerer Verbund zur Verfügung. Das Fenster gibt darüber Aufschluss, wie diese Form der Verknüpfung sich auswirkt.

Als beteiligte Tabellen werden die beiden vorher ausgewählten Tabellen gelistet. Sie sind hier nicht wählbar. Die beteiligten Felder der beiden Tabellen werden aus der Tabellendefinition ausgelesen. Ist eine Beziehung in der Tabellendefinition nicht vorgegeben, so kann sie hier für die Abfrage erstellt werden. Eine saubere Datenbankplanung mit der HSQLDB sieht aber so aus, dass auch an diesen Feldern nichts zu verstellen ist.

Wichtigste Einstellung ist die Option des Verbundes. Hier können Verknüpfungen so gewählt werden, dass alle Datensätze von der Tabelle "Untertitel" und nur die Datensätze aus "Medien" gewählt werden, die in der Tabelle "Untertitel" auch "Untertitel" verzeichnet haben.

Umgekehrt kann gewählt werden, dass auf jeden Fall alle Datensätze aus der Tabelle "Medien" angezeigt werden – unabhängig davon, ob für sie auch "Untertitel existieren.

Die Option Natürlich setzt voraus, dass die zu verknüpfenden Felder in den Tabellen gleich lauten. Auch von dieser Einstellung ist Abstand zu nehmen, wenn bereits zu Beginn bei der Datenbankplanung die Beziehungen definiert wurden.

Robert Großkopf	Jost Lange	Jochen Schiffers
Michael Niedermair