SQL desde cero: consultas SELECT, JOIN, GROUP BY y diseño de tablas

Casi todas las aplicaciones guardan sus datos en una base de datos relacional: la tienda online, el banco, la red social o la secretaría de la universidad. Los datos se organizan en tablas relacionadas entre sí, y se consultan con SQL (Structured Query Language), un lenguaje declarativo: se dice qué datos se quieren y el gestor decide cómo obtenerlos. SQL funciona casi igual en MySQL, PostgreSQL, SQLite, Oracle o SQL Server.

Lo que vas a aprender

Qué son las tablas, las filas, las columnas y las claves.
Cómo crear tablas y añadir, modificar y borrar datos.
Cómo hacer consultas con filtros, orden y límites.
Las funciones de agregado y la agrupación.
Cómo combinar tablas con JOIN.
Subconsultas, índices, normalización y transacciones.

Fundamentos

El modelo relacional

Concepto	Qué es
Tabla (relación)	Conjunto de datos de un tipo: alumnos, asignaturas, notas
Fila (registro, tupla)	Un elemento: un alumno
Columna (atributo)	Una propiedad, con un tipo: nombre, edad
Clave primaria (PK)	Columna (o columnas) que identifica cada fila de forma única
Clave foránea (FK)	Columna que apunta a la clave primaria de otra tabla

Usaremos este esquema de ejemplo:

CREATE TABLE alumnos (
    id      INTEGER PRIMARY KEY,
    nombre  VARCHAR(50) NOT NULL,
    grado   VARCHAR(30),
    edad    INTEGER CHECK (edad > 0)
);

CREATE TABLE asignaturas (
    id        INTEGER PRIMARY KEY,
    nombre    VARCHAR(50) NOT NULL,
    creditos  INTEGER
);

CREATE TABLE notas (
    alumno_id      INTEGER REFERENCES alumnos(id),
    asignatura_id  INTEGER REFERENCES asignaturas(id),
    nota           DECIMAL(4, 2),
    PRIMARY KEY (alumno_id, asignatura_id)
);

Insertar, modificar y borrar

INSERT INTO alumnos (id, nombre, grado, edad)
VALUES (1, 'Ana', 'Informática', 20),
       (2, 'Luis', 'Industrial', 22),
       (3, 'Eva', 'Informática', 19);

UPDATE alumnos SET edad = 21 WHERE id = 1;

DELETE FROM alumnos WHERE id = 3;

Un UPDATE o DELETE sin WHERE afecta a todas las filas.

Consultar: SELECT

SELECT nombre, edad
FROM alumnos
WHERE grado = 'Informática' AND edad >= 20
ORDER BY edad DESC, nombre
LIMIT 10;

Cláusula	Para qué
`SELECT`	Columnas que se muestran (`*` para todas, `DISTINCT` para quitar repetidos)
`FROM`	Tabla de origen
`WHERE`	Filtrar filas: `=`, `<>`, `<`, `BETWEEN`, `IN (...)`, `LIKE 'A%'`, `IS NULL`
`ORDER BY`	Ordenar (`ASC` por defecto, `DESC`)
`LIMIT`	Máximo de filas (`TOP` en SQL Server)

Agregados y agrupación

SELECT grado, COUNT(*) AS num_alumnos, AVG(edad) AS edad_media
FROM alumnos
GROUP BY grado
HAVING COUNT(*) >= 2
ORDER BY num_alumnos DESC;

Funciones de agregado: COUNT, SUM, AVG, MIN, MAX.
GROUP BY agrupa las filas con el mismo valor y calcula los agregados por grupo.
WHERE filtra filas antes de agrupar; HAVING filtra grupos después.

Combinar tablas: JOIN

SELECT a.nombre, s.nombre AS asignatura, n.nota
FROM notas n
JOIN alumnos a     ON a.id = n.alumno_id
JOIN asignaturas s ON s.id = n.asignatura_id
WHERE n.nota >= 5;

Tipo	Devuelve
`INNER JOIN` (o `JOIN`)	Solo las filas con pareja en las dos tablas
`LEFT JOIN`	Todas las de la izquierda; con `NULL` si no tienen pareja
`RIGHT JOIN`	Todas las de la derecha
`FULL JOIN`	Todas las de las dos
`CROSS JOIN`	Todas las combinaciones (producto cartesiano)

Orden lógico de ejecución

Aunque se escribe empezando por SELECT, el gestor lo evalúa así: FROM → JOIN → WHERE → GROUP BY → HAVING → SELECT → ORDER BY → LIMIT Por eso no se puede usar en WHERE un alias definido en SELECT, y por eso los agregados van en HAVING.

Subconsultas

-- Alumnos con alguna nota por encima de la media general
SELECT nombre FROM alumnos
WHERE id IN (SELECT alumno_id FROM notas
             WHERE nota > (SELECT AVG(nota) FROM notas));

Índices

Un índice es una estructura auxiliar (normalmente un árbol B, primo de los árboles AVL) que permite encontrar filas sin recorrer toda la tabla: de

O(n)

O(\log n)

. Acelera las búsquedas y los JOIN, pero ocupa espacio y ralentiza las inserciones.

CREATE INDEX idx_notas_alumno ON notas(alumno_id);

Normalización

Diseñar las tablas para no repetir información y evitar incoherencias:

Forma normal	Regla
1FN	Cada celda tiene un único valor (nada de listas en una columna)
2FN	1FN, y cada columna depende de toda la clave primaria
3FN	2FN, y ninguna columna depende de otra columna que no sea clave

Si en la tabla notas se guardara también el nombre del alumno, al cambiarlo habría que actualizarlo en muchas filas: eso se evita llevándolo a la tabla alumnos.

Transacciones

Un grupo de operaciones que se ejecutan todas o ninguna:

BEGIN;
UPDATE cuentas SET saldo = saldo - 100 WHERE id = 1;
UPDATE cuentas SET saldo = saldo + 100 WHERE id = 2;
COMMIT;      -- o ROLLBACK para deshacer

Cumplen las propiedades ACID: atomicidad, consistencia, aislamiento y durabilidad.

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1 · Nota media de cada alumno

SELECT a.nombre, ROUND(AVG(n.nota), 2) AS media
FROM alumnos a
JOIN notas n ON n.alumno_id = a.id
GROUP BY a.id, a.nombre
ORDER BY media DESC;

Ejemplo 2 · Alumnos sin ninguna nota (LEFT JOIN)

SELECT a.nombre
FROM alumnos a
LEFT JOIN notas n ON n.alumno_id = a.id
WHERE n.alumno_id IS NULL;

Con un INNER JOIN estos alumnos desaparecerían del resultado.

Ejemplo 3 · Asignaturas con más de 10 aprobados

SELECT s.nombre, COUNT(*) AS aprobados
FROM notas n
JOIN asignaturas s ON s.id = n.asignatura_id
WHERE n.nota >= 5
GROUP BY s.id, s.nombre
HAVING COUNT(*) > 10;

Ejemplo 4 · Créditos aprobados por alumno

SELECT a.nombre, COALESCE(SUM(s.creditos), 0) AS creditos
FROM alumnos a
LEFT JOIN notas n       ON n.alumno_id = a.id AND n.nota >= 5
LEFT JOIN asignaturas s ON s.id = n.asignatura_id
GROUP BY a.id, a.nombre;

La condición nota >= 5 va en el ON y no en el WHERE para no perder a los alumnos sin aprobados. COALESCE cambia el NULL por 0.

Errores frecuentes

UPDATE o DELETE sin WHERE. Prueba antes la condición con un SELECT.
Comparar con = NULL. Se usa IS NULL: NULL = NULL no es verdadero.
Poner un agregado en WHERE. Va en HAVING.
Seleccionar columnas que no están en el GROUP BY ni en un agregado.
Construir consultas concatenando texto del usuario. Abre la puerta a la inyección SQL; usa siempre consultas parametrizadas.
Olvidar la condición del JOIN: sale el producto cartesiano.

Preguntas frecuentes

¿SQL o NoSQL?

Las bases de datos relacionales son la opción por defecto cuando los datos tienen estructura y relaciones, y hace falta consistencia (bancos, gestión, comercio). Las NoSQL (MongoDB, Redis, Cassandra) se usan para datos sin esquema fijo, cachés o volúmenes enormes repartidos en muchas máquinas, a cambio de menos garantías.

¿Con qué practico?

SQLite viene incluido en Python (import sqlite3) y no necesita instalar un servidor. Para algo más completo, PostgreSQL es gratuito y el más fiel al estándar.

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