数据库学习笔记（二）2017.9.12

写在前面：本篇博客大部分内容参考数据库系统概念（本科教学版）第三章

SQL的组成

PS：其中DDL、DML、integrity有一些补充，剩下的几项都是课本内容，应该后面会讲到。现在就先放在那边吧

• 数据定义语言（Data-Definition Language， DDL）

  • 提供定义关系模式，删除关系以及修改关系模式的命令
  • 如create、drop、alter等执行以后会产生、销毁表（定义、删除关系模式）或改变表的结构（修改关系模式）

• 数据操纵语言（Data-Manipulation Language，DML）

  • SQL DML提供从数据库中查询信息，以及在数据库中插入元组、删除元组、修改元组的能力
  • 只是对表中数据的增删改查，并没有实际影响表的结构（即关系并没有改变，只是该表关系的实例）

• 完整性约束（integrity）

  • SQL DDL 会给每一个关系（每一张表）在定义或者修改的时候定义一定的完整性约束。之后所有的操作都应该满足这些约束，不满足的操作将不被允许执行

  复习注释: 不过如果对违反约束的行为做了处理，有些违反约束的语句也是可以成功执行的。比如在定义外键的时候指定了级联删除，那么一旦删除语句违反了外键约束，数据库不是拒绝执行，而是级联删除相关数据

  • 比如主键约束表示一个或多个字段唯一标识了一行数据，如果试图插入主键值相同的数据，就不会被允许
  • 具体的下面会单独说明并举例

• 视图定义（view definition）

  • SQL DDL 包括定义视图的命令

• 事务控制（transaction control）

  • SQL包括定义事务的开始和结束的命令

• 嵌入式SQL和动态SQL（embedded SQL）

  • 嵌入式和动态SQL定义SQL语句如何嵌入到通用编程语言，如C、C++、Java

• 授权

  • SQL DDL包括定义对关系和视图的访问权限的命令

基本类型

这些基本数据类型不依赖于某一个具体的数据库，是SQL数据库通用的类型

• char(n)——全称character

  • 用户指定长度的字符串，所有取值的长度都固定位n长的char
  • 比如身份证或者电话号码等长度固定的数据可以使用这个
  • 一般实际用的较少

• varchar(n)——全称character varying

  • 可变长的字符串，n为串的最大允许长度
  • 实际存的时候数据多长，就存多长，较省空间
  • 实际应用中大多用varchar，而不是char

• int——integer

  • 整数类型，没啥好讲的，Oj8k

• smallint

  • 小整数类型

• number(p, d)

  • 定点数，这个数有p位数字，其中小数点右边有d位
  • 例如，numberic(3, 1)可表示-99.9 ~ 99.9
  • 下面在MySQL数据库上面的测试，举个栗子：(测试结果表明，如果定义numberic(3, 1), 则小数点前面有三位数时是无法插入的，如果小数点后面有多位小数，则通过四舍五入的方法只保留一位小数)
    • 先简单定义一张Student表（没有定义主键，允许插入相同的数据）

      -- 下面定义了一张学生表，其中grade的取值范围为-99.9 ~ 99.9（不合理的取值，只是为了测试）
      CREATE TABLE Student (
        study_id VARCHAR(20) NOT NULL,
        age INTEGER DEFAULT 0,
        grade NUMERIC(3, 1)
      );
      

    • 执行正常的插入操作

      
      -- 下面两条插入语句都能正常执行，并且结果正确
      INSERT INTO Student(study_id, age, grade) VALUES (
        '201590001', 18, 92.5
      )   
      
      INSERT INTO Student(study_id, age, grade) VALUES (
        '201590002', 18, -92.5
      )  
      
      -- 执行下面一条插入操作，最后保存的记录是 -92.6，
      INSERT INTO Student(study_id, age, grade) VALUES (
        '201590003', 18, -92.56
      )  
      
      -- 执行下面一条插入操作，最后保存的记录是 -92.5，
      INSERT INTO Student(study_id, age, grade) VALUES (
        '201590004', 18, -92.54
      ) 
      
      -- 下面的这条插入操作将会报错
      --  [22001][1264] Data truncation: Out of range value for column 'grade' at row 1
      INSERT INTO Student(study_id, age, grade) VALUES (
        '201590005', 18, 192.5
      )  
      

    • 执行上面操作后的结果

study_id	age	grade
201590001	18	92.5
201590002	18	-92.5
201590003	18	-92.6
201590004	18	-92.5

• real,double,precision

  • 浮点数与双精度浮点数

• float(n)

  • 精度至少为n位的浮点数

• Date, time, timestamp, interval

  • 日期类型

SQL中的完整性约束

下文中列举的只是部分简单约束，具体的会在后面的内容中讨论

       先来简单聊一聊我对完整性约束的理解吧，其实数据库中的完整性约束讲起来就是数据库在定义一张表的时候，对其作出了一系列的约束
  （这些个约束可能影响一个或多个字段，甚至影响整个表结构）。如果后续的操作中（不管是DDL还是很DML），如果违背了之前定义的
约束，（***如果没有对违反约束行为做特殊的处理***）这个操作就不会成功

• primary key（A1, A2, ..., An）——主键约束

  • 该约束主要指定了以属性A1~An构成关系的主键，该主键值必须非空且唯一
  • 即只要一个表的主键确定，那这个表中就不允许存在一行数据其主键的值为null， 也不允许存在两行数据其主键的值一样。一旦后续操作违反了这个原则（约束），则该操作就不会被执行
  • 举个栗子：
    • 新定义一张department表

      -- 下面的操作创建了一张department表，并指定dept_name为主键
      CREATE TABLE department (
        dept_name VARCHAR(20),
        building  VARCHAR(15),
        budget    NUMERIC(12, 2),
        PRIMARY KEY (dept_name)
      );
      

    • 下面顺序执行一系列插入操作

      -- 下面的操作将成功插入一条记录
      INSERT INTO department (dept_name, building, budget) 
      VALUES ('Software', 'A', 100000);
      
      -- 下面再执行一次与上面一模一样的操作，会发现报错，因为之前已经有一条
      -- 记录的主键值为'Software'，顾无法再插入主键值相同的数据
      -- [23000][1062] Duplicate entry 'Software' for key 'PRIMARY'
      INSERT INTO department (dept_name, building, budget) 
      VALUES ('Software', 'A', 100000);
      
      -- 下面的语句试图插入一条dept_name为空的数据，显然也是报错的
      -- 因为作为主键的字段是不允许为空的
      -- [23000][1048] Column 'dept_name' cannot be null
      INSERT INTO department (dept_name, building, budget) VALUES (NULL , 'A', 100000);
      

    • 执行上面操作后的结果

dept_name	building	budget
Software	A	100000

• foregin key(A1, A2, ..., An) references —— 外键约束

  • 简单来讲如果一个关系（表）A中包含一个外键C，则作为外键的一个或多个字段必然是另一张表B的主键。则由于外键约束这一层关系，对A表和B表都会收一定程度的限制（现在解释的还是比较抽象，看下面的例子会比较直观一点）
    • 如果想向A表中插入一条数据，且数据中C的值在B表中找不到对应表项，则这个操作不会成功（就像你如果向运动员表中插入一条数据，国家属性对应的标识在国家表中不存在，则这次插入操作就会失败）
    • 如果试图删除一个表B的记录，而这条记录的主键只正好是A表中某条数据的外键，则这次删除操作不会成功
  • 举个栗子：

    • 先创建两张表

      -- 创建一张表department，并制定dept_name为主键
      CREATE TABLE department (
        dept_name VARCHAR(20),
        building  VARCHAR(15),
        budget    NUMERIC(12, 2),
        PRIMARY KEY (dept_name)
      );
      
      -- 再创建一张couese表，并指定dept_name为本表关于department表的外键
      CREATE TABLE course (
        course_id VARCHAR(7) NOT NULL,
        title     VARCHAR(50),
        dept_name VARCHAR(20),
        credits   NUMERIC(2, 0),
        PRIMARY KEY (course_id),
        FOREIGN KEY (dept_name) REFERENCES department (dept_name)
      );
      

    • 我们先试图插入一条course记录

      -- 下面试图往course表中插入一条记录，但是department表中并没有
      -- dept_name = 'DUT'的记录，故该操作会失败
      INSERT INTO course (course_id, title, dept_name, credits)
      VALUES ('08', 'English', 'DUT', 3) 
      

    • 我们先往department表中插入记录，再往course表中插入记录，下面的操作就能成功插入

      
      INSERT INTO department (dept_name, building, budget) VALUES ('DUT' , 'A', 100000);
      
      INSERT INTO course (course_id, title, dept_name, credits)
      VALUES ('08', 'English', 'DUT', 3) 
      

      • 执行上面操作后的结果

      dept_name	building	budget
      DUT	A	100000

      course_id	title	dept_name	credits
      08	Endlish	DUT	3

    • 此时我们如果试图删除department表中dept_name = DUT的那条数据

      -- 执行下面的操作就会报错，因为course表中还有一项数据的dept_name的值为DUT，如果删除掉department中的这条数据，就会破坏其完整性，顾执行失败
      -- 23000][1451] Cannot delete or update a parent row: a foreign key constraint fails (`db_study`.`course`, CONSTRAINT `course_ibfk_1` FOREIGN KEY (`dept_name`) REFERENCES `department` (`dept_name`))
      DELETE FROM department WHERE dept_name = 'DUT';
      

    • 同样的如果，我们试图删除department表，则只要course表中还有数据，这个操作就会失败

• not null——非空约束

  • 理解上面两个约束以后这个就很好理解了，这个约束就是指定某个字段不能为空，试图传入null值的操作都不会成功
  • 作为主键的字段隐式拥有非空约束