Базы данных. Начало

Это урок из онлайн-курса, в котором я делюсь знаниями о том, как формулировать гипотезы, самостоятельно находить и анализировать данные, и принимать решения по результатам анализа. Если интересно, записывайтесь на курс.

Начинаем работать с базами данных. Сегодня разберём, как к ним подключаться и научимся писать запросы. Приготовьтесь, урок долгий.

Представьте, что вы аналитик маленького, пока никому не известного стартапа под названием «Убер». У вас есть дерзкий план: перевернуть рынок такси Нью-Йорка. Для этого вам нужно проанализировать рынок — узнать, как люди пользуются такси, сколько тратят на поездки.

Вам повезло — Комиссия по такси и лимузинам Нью Йорка публикует статистику поездок в открытом доступе. Остаётся только взять и проанализировать данные.

Подключаемся к базе

Урок 3.1 — подключение к базе данных
Подключаемся к Бигквери

Базы данных бывают разные. Большинство из них хранятся на серверах. Чтобы к ним подключиться, нужно установить специальную программу, ввести адрес, порт, логин и пароль.

Чтобы избежать этих трудностей, на курсе мы будем работать с Гугл Бигквери. Чтобы им пользоваться, нужен аккаунт в Гугле, например Гугл-почта. Если аккаунта нет, зарегистрируйтесь.

Пишем простой запрос

Урок 3.2 — получаем данные из базы
Получаем данные из базы

SQL расшифровывается как structured query language и переводится как язык структурированных запросов. Вы общаетесь с базами в формате запрос-ответ.

Запросы бывают такими:

  • SELECT — вы запрашиваете данные у базы;
  • CREATE — создаёте в базе новую таблицу, пользователя, процедуру или что-то другое;
  • INSERT — добавляете в таблицу новую запись;
  • DROP — удаляете таблицу.

На курсе мы будем только забирать данные из базы. Так что нас интересуют запросы SELECT.

Они строятся по одинаковой структуре:

SELECT
перечисляете названия столбцов, которые вам нужны,
FROM
название таблицы, в которой лежат данные,
WHERE
условия отбора.

SELECT, FROM, WHERE и другие операторы принято писать прописными буквами, чтобы проще читать большие запросы. Если напишете строчными, запрос не сломается.

В левом нижнем углу вы увидите строку Public Datasets — это публичные наборы данных, с которыми могут работать кто угодно. Последний в выпадающем списке — nyc-tlc:yellow. Это статистика такси в Нью-Йорке. Открывайте его и кликайте по trips — появится список столбцов.

Там много полей, но нам нужны следующие:

  • Pickup_datetime, dropoff_datetime — дата и время начала и конца поездки;
  • Trip_distance — пройденное расстояние в милях;
  • Total_amount — итоговая стоимость поездки в долларах.

Перейдем к анализу рынка такси Нью-Йорка. Начнём с простого — выгрузим все поездки за один день, например, 1 января 2015 года.

Пишем запрос:

Запрос

SELECT
pickup_datetime,
dropoff_datetime,
trip_distance,
total_amount
FROM
[nyc-tlc:yellow.trips]
WHERE
pickup_datetime >= '2015-01-01 00:00'
AND pickup_datetime <= '2015-01-01 23:59'

По-русски

ДОСТАНЬ
дату и время начала, и окончания поездки, ее длительность и итоговую стоимость
ИЗ ТАБЛИЦЫ
trips из набора данных nyc-tlc.yellow
КОТОРЫE
начались в промежутке с 00:00 по 23:59 1 января 2015 года

Ответ базы данных — таблица из четырёх столбцов. В строках таблицы — поездки. Первого января было почти четыреста тысяч поездок. Вручную ни расходы, ни средний чек не посчитать.

Агрегация, группировка и сортировка

Урок 3.3 — агрегация, группировка и сортировка
Агрегируем, группируем, сортируем

Изменим запрос, чтобы вместо списка поездок получить их количество. Для этого заменим в разделе SELECT список столбцов на функцию count(*). Звёздочка в скобках читается как «все столбцы».

Запрос

SELECT
count(*)
FROM
[nyc-tlc:yellow.trips]
WHERE
pickup_datetime >= '2015-01-01 00:00'
AND pickup_datetime <= '2015-01-01 23:59'

По-русски

ДОСТАНЬ
количество записей
ИЗ ТАБЛИЦЫ
trips из набора данных nyc-tlc.yellow
КОТОРЫE
начались в промежутке с 00:00 по 23:59 1 января 2015 года

Окей, поездки за 1 января мы посчитали. Теперь посчитаем поездки за 2015 год. Писать запрос под каждый день слишком долго. Нужно группировать. Добавим в конец запроса раздел GROUP BY.

Запрос

SELECT
date(pickup_datetime) AS ride_date,
count(*) AS rides
FROM
[nyc-tlc:yellow.trips]
WHERE
pickup_datetime >= '2015-01-01 00:00'
AND pickup_datetime <= '2015-12-31 23:59'
GROUP BY
ride_date

По-русски

ДОСТАНЬ
дату начала поездки и количество поездок
ИЗ ТАБЛИЦЫ
trips из набора данных nyc-tlc.yellow
КОТОРЫЕ
начались в промежутке с 00:00 1 января по 23:59 31 декабря 2015 года
СГРУППИРУЙ ПО
дате начала поездки

Обратите внимание, мы превратили дату и время начала поездки в просто дату, используя функцию date().

В Бигквери нельзя указывать функции в разделе GROUP BY. Поэтому даём имя столбцу с количеством записей с помощью оператора AS и используем это название в группировке

Например, 
date(pickup_date) AS ride_date... GROUP BY ride_date.

Уже лучше. Но результаты отсортированы в случайном порядке. В хронологическом будет удобнее. Отсортируем с помощью раздела ORDER BY.

Запрос

SELECT
date(pickup_datetime) AS ride_date,
count(*) AS number_of_rides
FROM
[nyc-tlc:yellow.trips]
WHERE
pickup_datetime >= '2015-01-01 00:00'
AND pickup_datetime <= '2015-12-31 23:59'
GROUP BY
ride_date
ORDER BY
ride_date

По-русски

ДОСТАНЬ
дату начала поездки и количество поездок
ИЗ ТАБЛИЦЫ
trips из набора данных nyc-tlc.yellow
КОТОРЫЕ
начались в промежутке с 00:00 1 января по 23:59 31 декабря 2015 года
СГРУППИРУЙ ПО
дате начала поездки
ОТСОРТИРУЙ ПО
дате начала поездки

Теперь выясним, сколько ньюйоркцы тратят на такси каждый день. К количеству поездок добавим суммарные расходы и средний чек.

Нам помогут две функции: sum() для подсчёта расходов и avg() для расчёта среднего чека. В скобках указываем total_amount, итоговую стоимость поездки.

Отсортируем по дням, когда средний чек был максимальным.

Запрос

SELECT
date(pickup_datetime) AS ride_date,
count(*) AS number_of_rides,
sum(total_amount) AS costs,
avg(total_amount) AS average_check
FROM
[nyc-tlc:yellow.trips]
WHERE
pickup_datetime >= '2015-01-01 00:00'
AND pickup_datetime <= '2015-12-31 23:59'
GROUP BY
ride_date
ORDER BY
average_check DESC

По-русски

ДОСТАНЬ
дату начала поездки,количество поездок, сумму затртрат и средний чек
ИЗ ТАБЛИЦЫ
trips из набора данных nyc-tlc.yellow
КОТОРЫЕ
начались в промежутке с 00:00 1 января по 23:59 31 декабря 2015 года
СГРУППИРУЙ ПО
дате поездки
ОТСОРТИРУЙ ПО
среднему чеку по убыванию

Последний штрих. В столбцах с расходами и средним чеком Бигквери показывает слишком много знаков после запятой. Это неудобно. Округлим числа до одного десятичного знака с помощью функции round().

Запрос

SELECT
date(pickup_datetime) AS ride_date,
count(*) AS number_of_rides,
round(sum(total_amount)) AS costs,
round(avg(total_amount)) AS average_check
FROM
[nyc-tlc:yellow.trips]
WHERE
pickup_datetime >= '2015-01-01 00:00'
AND pickup_datetime <= '2015-12-31 23:59'
GROUP BY
ride_date
ORDER BY
average_check DESC

По-русски

ДОСТАНЬ
дату начала поездки,количество поездок, сумму затрат и средний чек, округленные до 0.1
ИЗ ТАБЛИЦЫ
trips из набора данных nyc-tlc.yellow
КОТОРЫЕ
начались в промежутке с 00:00 1 января по 23:59 31 декабря 2015 года
СГРУППИРУЙ ПО
дате поездки
ОТСОРТИРУЙ ПО
среднему чеку по убыванию

Результаты скачиваем в виде файла .csv, чтобы потом проанализировать в Экселе или Гугл Таблицах.

В следующий раз

Сегодня мы работали с одной таблицей и писали простые запросы. Мы выяснили, сколько поездок нью-йоркцы совершили за год и научились вычислять средний чек.

В четвёртом уроке я расскажу, как в одном запросе объединять данные из нескольких таблиц. Например, мы научимся получать список самых продаваемых товаров в магазине и сегментировать клиентов по количеству покупок.

Домашка тоже будет на следующей неделе.

Стей тюнд,
Алексей Куличевский