数据库----第三章----SQL

一.SQL
1.特点：
综合统一
高度非过程化
面向集合的操作方式
以同一种语法结构提供多种使用方式
语言简洁，易学易用
2.基本表：
本身独立存在的表
SQL中一个关系就对应一个基本表
一个（或多个）基本表对应一个存储文件
一个表可以带若干索引
3.存储文件
逻辑结构组成了关系数据库的内模式
物理结构对用户是隐蔽的
4.视图
从一个或几个基本表导出的表
数据库中只存放视图的定义而不存放视图对应的数据
视图是一个虚表
用户可以在视图上再定义视图
二.数据定义
SQL的数据定义功能: 
模式定义
表定义
视图和索引的定义 
1.模式的定义与删除
    CREATE SCHEMA <模式名> AUTHORIZATION <用户名>[<表定义子句>|<视图定义子句>|<授权定义子句>]
2.删除
DROP SCHEMA <模式名>
CASCADE（级联）
删除模式的同时把该模式中所有的数据库对象全部删除
RESTRICT（限制）
如果该模式中定义了下属的数据库对象（如表、视图等），则拒绝该删除语句的执行。
仅当该模式中没有任何下属的对象时才能执行。
3.基本表的定义、删除与修改
定义基本表
        CREATE TABLE <表名>
      (<列名> <数据类型>[ <列级完整性约束条件> ]
      [,<列名> <数据类型>[ <列级完整性约束条件>] ] 
   …
      [,<表级完整性约束条件> ] );
<表名>：所要定义的基本表的名字
<列名>：组成该表的各个属性（列）
<列级完整性约束条件>：涉及相应属性列的完整性约束条件
<表级完整性约束条件>：涉及一个或多个属性列的完整性约束条件 
如果完整性约束条件涉及到该表的多个属性列，则必须定义在表级上，否则既可以定义在列级也可以定义在表级。 
4.定义基本表所属模式
方法一：在表名中明显地给出模式名 
Create table"S-T".Student(......);     /*模式名为 S-T*/
Create table "S-T".Cource(......);
Create table "S-T".SC(......); 
方法二：在创建模式语句中同时创建表 
方法三：设置所属的模式 
5.修改基本表
ALTER TABLE <表名>
[ ADD[COLUMN] <新列名> <数据类型> [ 完整性约束 ] ]
[ ADD <表级完整性约束>]
[ DROP [ COLUMN ] <列名> [CASCADE| RESTRICT] ]
[ DROP CONSTRAINT<完整性约束名>[ RESTRICT | CASCADE ] ]
[ALTER COLUMN <列名><数据类型> ] ;
注：
<表名>是要修改的基本表
ADD子句用于增加新列、新的列级完整性约束条件和新的表级完整性约束条件
DROP COLUMN子句用于删除表中的列
如果指定了CASCADE短语，则自动删除引用了该列的其他对象
如果指定了RESTRICT短语，则如果该列被其他对象引用，关系数据库管理系统将拒绝删除该列
DROP CONSTRAINT子句用于删除指定的完整性约束条件
ALTER COLUMN子句用于修改原有的列定义，包括修改列名和数据类型
6.删除基本表 
DROP TABLE <表名>［RESTRICT| CASCADE］;
7. 索引的建立与删除
语句格式
CREATE [UNIQUE] [CLUSTER] INDEX <索引名> 
ON <表名>(<列名>[<次序>][,<列名>[<次序>] ]…);
<表名>：要建索引的基本表的名字
索引：可以建立在该表的一列或多列上，各列名之间用逗号分隔
<次序>：指定索引值的排列次序，升序：ASC，降序：DESC。缺省值：ASC
UNIQUE：此索引的每一个索引值只对应唯一的数据记录
CLUSTER：表示要建立的索引是聚簇索引
8.修改索引
ALTER INDEX <旧索引名> RENAME TO <新索引名>
9.删除索引
DROP INDEX <索引名>;
删除索引时，系统会从数据字典中删去有关该索引的
描述。
10.数据字典
数据字典是关系数据库管理系统内部的一组系统表，它记录了数据库中所有定义信息
11.数据查询
语句格式
       SELECT [ALL|DISTINCT] <目标列表达式>[,<目标列表达式>] …
       FROM <表名或视图名>[,<表名或视图名> ]…|(SELECT 语句)      
                   [AS]<别名>
[ WHERE <条件表达式> ]
[ GROUP BY <列名1> [ HAVING <条件表达式> ] ]
[ ORDER BY <列名2> [ ASC|DESC ] ];
注：
SELECT子句：指定要显示的属性列
FROM子句：指定查询对象（基本表或视图）
WHERE子句：指定查询条件
GROUP BY子句：对查询结果按指定列的值分组，该属性列值相等的元组为一个组。通常会在每组中作用聚集函数。
HAVING短语：只有满足指定条件的组才予以输出
ORDER BY子句：对查询结果表按指定列值的升序或降序排序 
12.查询全部列
选出所有属性列：
在SELECT关键字后面列出所有列名 
将<目标列表达式>指定为  *
13.查询经过计算的值 
SELECT子句的<目标列表达式>不仅可以为表中的属性列，也可以是表达式
14.谓词： [NOT] LIKE  ‘<匹配串>’  [ESCAPE ‘ <换码字符>’]
<匹配串>可以是一个完整的字符串，也可以含有通配符%和 _
% （百分号）  代表任意长度（长度可以为0）的字符串
例如a%b表示以a开头，以b结尾的任意长度的字符串
_ （下横线）  代表任意单个字符。
例如a_b表示以a开头，以b结尾的长度为3的任意字符串
15.谓词： IS NULL 或 IS NOT NULL
 “IS” 不能用 “=” 代替
16.ORDER BY子句
可以按一个或多个属性列排序
升序：ASC;降序：DESC;缺省值为升序
对于空值，排序时显示的次序由具体系统实现来决定
17.聚集函数：
统计元组个数
     COUNT(*)
统计一列中值的个数
     COUNT([DISTINCT|ALL] <列名>)
计算一列值的总和（此列必须为数值型）
SUM([DISTINCT|ALL] <列名>)    
计算一列值的平均值（此列必须为数值型）
AVG([DISTINCT|ALL] <列名>)
求一列中的最大值和最小值
      MAX([DISTINCT|ALL] <列名>)
     MIN([DISTINCT|ALL] <列名>)
18.GROUP BY子句分组：
     细化聚集函数的作用对象
 如果未对查询结果分组，聚集函数将作用于整个查询结果
 对查询结果分组后，聚集函数将分别作用于每个组 
按指定的一列或多列值分组，值相等的为一组
19.HAVING短语与WHERE子句的区别：
作用对象不同
WHERE子句作用于基表或视图，从中选择满足条件的元组
HAVING短语作用于组，从中选择满足条件的组。
三.连接查询
1.连接查询：同时涉及两个以上的表的查询
连接条件或连接谓词：用来连接两个表的条件
     一般格式：
[<表名1>.]<列名1>  <比较运算符>  [<表名2>.]<列名2>
[<表名1>.]<列名1> BETWEEN [<表名2>.]<列名2> AND [<表名2>.]<列名3>
连接字段：连接谓词中的列名称
连接条件中的各连接字段类型必须是可比的，但名字不必相同
2.一条SQL语句可以同时完成选择和连接查询，这时WHERE子句是由连接谓词和选择谓词组成的复合条件。
3.自身连接：一个表与其自己进行连接
需要给表起别名以示区别
由于所有属性名都是同名属性，因此必须使用别名前缀
四.嵌套查询
1.嵌套查询概述
一个SELECT-FROM-WHERE语句称为一个查询块
将一个查询块嵌套在另一个查询块的WHERE子句或HAVING短语的条件中的查询称为嵌套查询
上层的查询块称为外层查询或父查询
下层查询块称为内层查询或子查询
SQL语言允许多层嵌套查询
即一个子查询中还可以嵌套其他子查询
子查询的限制
不能使用ORDER BY子句
2.不相关子查询：
    子查询的查询条件不依赖于父查询
由里向外 逐层处理。即每个子查询在上一级查询处理之前求解，子查询的结果用于建立其父查询的查找条件。
3.相关子查询：子查询的查询条件依赖于父查询
首先取外层查询中表的第一个元组，根据它与内层查询相关的属性值处理内层查询，若WHERE子句返回值为真，则取此元组放入结果表
然后再取外层表的下一个元组
重复这一过程，直至外层表全部检查完为止
4.使用ANY或ALL谓词时必须同时使用比较运算
语义为：
      > ANY    大于子查询结果中的某个值       
> ALL    大于子查询结果中的所有值
< ANY    小于子查询结果中的某个值    
< ALL    小于子查询结果中的所有值
>= ANY    大于等于子查询结果中的某个值    
>= ALL    大于等于子查询结果中的所有值
<= ANY    小于等于子查询结果中的某个值    
<= ALL    小于等于子查询结果中的所有值
= ANY    等于子查询结果中的某个值        
=ALL    等于子查询结果中的所有值（通常没有实际意义）
!=（或<>）ANY    不等于子查询结果中的某个值
!=（或<>）ALL    不等于子查询结果中的任何一个值
5.EXISTS谓词
存在量词
带有EXISTS谓词的子查询不返回任何数据，只产生逻辑真值“true”或逻辑假值“false”。
若内层查询结果非空，则外层的WHERE子句返回真值
若内层查询结果为空，则外层的WHERE子句返回假值
由EXISTS引出的子查询，其目标列表达式通常都用 * ，因为带EXISTS的子查询只返回真值或假值，给出列名无实际意义。
NOT EXISTS谓词
若内层查询结果非空，则外层的WHERE子句返回假值
若内层查询结果为空，则外层的WHERE子句返回真值
6.子查询不仅可以出现在WHERE子句中，还可以出现在FROM子句中，这时子查询生成的临时派生表（Derived Table）成为主查询的查询对象
7.如果子查询中没有聚集函数，派生表可以不指定属性列，子查询SELECT子句后面的列名为其缺省属性。
8.SELECT语句的一般格式
SELECT [ALL|DISTINCT]  
   <目标列表达式> [别名] [ ,<目标列表达式> [别名]] …
 FROM     <表名或视图名> [别名] 
                [ ,<表名或视图名> [别名]] …
                |()[AS]<别名>
 [WHERE <条件表达式>]
 [GROUP BY <列名1>[HAVING<条件表达式>]]
 [ORDER BY <列名2> [ASC|DESC]];
五.数据更新
1.插入数据
两种插入数据方式：
插入元组
插入子查询结果
语句格式：
    INSERT
    INTO <表名> [(<属性列1>[,<属性列2 >…)]
    VALUES (<常量1> [,<常量2>]… );
功能：
将新元组插入指定表中
2.INTO子句
指定要插入数据的表名及属性列
属性列的顺序可与表定义中的顺序不一致
没有指定属性列：表示要插入的是一条完整的元组，且属性列属性与表定义中的顺序一致
指定部分属性列：插入的元组在其余属性列上取空值
3.VALUES子句
 提供的值必须与INTO子句匹配
4.插入子查询结果
语句格式
    INSERT 
     INTO <表名>  [(<属性列1> [,<属性列2>…  )]
     子查询;
 5.关系数据库管理系统在执行插入语句时会检查所插元组是否破坏表上已定义的完整性规则
6.修改数据
语句格式
   UPDATE  <表名>
    SET  <列名>=<表达式>[,<列名>=<表达式>]…
    [WHERE <条件>];
功能：
修改指定表中满足WHERE子句条件的元组
SET子句给出<表达式>的值用于取代相应的属性列
如果省略WHERE子句，表示要修改表中的所有元组
7.删除数据
语句格式：
        DELETE
       FROM     <表名>
       [WHERE <条件>];
功能：
删除指定表中满足WHERE子句条件的元组
WHERE子句：
指定要删除的元组
缺省表示要删除表中的全部元组，表的定义仍在字典中
六.空值的处理
1.定义：
空值就是“不知道”或“不存在”或“无意义”的值。
一般有以下几种情况：
该属性应该有一个值，但目前不知道它的具体值
该属性不应该有值
由于某种原因不便于填写
空值是一个很特殊的值，含有不确定性。对关系运算带来特殊的问题，需要做特殊的处理。
2.判断一个属性的值是否为空值，用IS NULL或IS NOT NULL来表示。
3.空值与另一个值（包括另一个空值）的算术运算的结果为空值
空值与另一个值（包括另一个空值）的比较运算的结果为UNKNOWN。
有UNKNOWN后，传统二值（TRUE，FALSE）逻辑就扩展成了三值逻辑
七.视图
1.视图的特点
虚表，是从一个或几个基本表（或视图）导出的表
只存放视图的定义，不存放视图对应的数据
基表中的数据发生变化，从视图中查询出的数据也随之改变
2.建立视图
语句格式
       CREATE  VIEW 
             <视图名>  [(<列名>  [,<列名>]…)]
       AS  <子查询>
       [WITH  CHECK  OPTION];
注：
WITH CHECK OPTION
对视图进行UPDATE，INSERT和DELETE操作时要保证更新、插入或删除的行满足视图定义中的谓词条件（即子查询中的条件表达式）
3.关系数据库管理系统执行CREATE VIEW语句时只是把视图定义存入数据字典，并不执行其中的SELECT语句。
在对视图查询时，按视图的定义从基本表中将数据查出。
4.删除视图
语句的格式：
        DROP  VIEW  <视图名>[CASCADE];
该语句从数据字典中删除指定的视图定义
如果该视图上还导出了其他视图，使用CASCADE级联删除语句，把该视图和由它导出的所有视图一起删除 
删除基表时，由该基表导出的所有视图定义都必须显式地使用DROP VIEW语句删除 
5.视图的作用
视图能够简化用户的操作
视图使用户能以多种角度看待同一数据 
视图对重构数据库提供了一定程度的逻辑独立性 
视图能够对机密数据提供安全保护
适当的利用视图可以更清晰的表达查询