数据库系统之SQL语言

数据库之SQL语言（Chapter 6 哈工大）

1. SQL语言概述

SQL语言是集DDL（数据库定义语言，用来定义数据库和数据表），DML（数据操纵语言，用于操纵数据库中的数据），DCL（数据控制语言，如设置数据的访问权限）于一体的数据库语言。

SQL语言主要由以下9个单词引导的操作语句构成：

• DDL语句引导词：Create(建立)， Alter(修改)，Drop（撤销）：
  • 模式的定义和删除，包括定义DataBase， Table， View， Index， 完整性约束条件等，也包括定义对象( RowType行对象，Type列对象)
• DML语句引导词：Insert, Delete, Update, Select：
  • 各种方式的更新和检索操作，如直接输入记录，从其他Table（由SubQuery建立）输入
  • 各种复杂条件的检索，如连接查找，模糊查找，分组查找，嵌套查找
  • 各种聚集操作，求平均，求和等，分组聚集，分组过滤
• DCL语句引导词:Grand，Revoke
  • 安全性控制:授权和撤销授权

2. 利用SQL语言建立数据库

建立一个数据库，首先定义数据库和表（使用DDL），其次向表中追加元组（使用DML）

DDL: Data Definition Language

• 创建数据库（DB） — Create Database
• 创建DB中的Table(定义关系模式) — Create Table
• 定义Table及其各个属性的约束关系（定义完整性约束）
• 定义View（定义外模式及E-C映像）
• 定义Index，Tablespace等（定义物理存储参数）
• 上述各种定义的撤销与修正

DDL通常由DBA来使用，也有经DBA授权后由应用程序员来使用

创建Database

• 数据库（DataBase）是若干具有相互关联关系的Table/Relation的集合
• 数据库可以看作是一个集中存放若干Table的大型文件
• ***create database***的简单语法形式：
  • create database 数据库名

创建Table

• ***create table***简单语法形式：

  • create table 表名(列名 数据类型 [primary key|Unique] [Not null]

    ​ [,列名 数据类型 [Not null], …]);

    "[]"表示其包括的内容可以省略，“|”表示其隔开的两项可取其一

  • Primary key:主键约束。每个表只能创建一个主键约束

  • Unique：唯一性约束（即候选键）。可以有多个唯一性约束

  • Not null：非空约束。是指该列是否允许有空值的出现，如选择了Not null表示该列不允许有空值出现。

  • 数据类型

    • char(n):固定长度的字符串
    • varchar(n)：可变长字符串
    • int：整数 //有时不同系统也写作integer
    • numeric(p,q)：固定精度数字，小数点左边p位，右边p-q位
    • real：浮点精度数字//有时不同系统也写作float(n),小数点后保留n位
    • date：日期(如2003-09-12)
    • time：时间（如23:15:003）
    • …

• 例如：

  • 定义学生表Student
    • Create Table Student(S# char(8) not null, Sname char(10), Ssex char(2), Sage integer, D# char(2), Sclass char(6));
  • 定义课程表Course
    • Create Table Students(C# char(3) , char (12), Chours integer, Credit float(1), T# char(3) );

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DML: Data Manipulation Language

• 向table中添加新的元组：Insert
• 修改table中某些元组中的某些属性的值：Update
• 删除table中的某些元组：Delete
• 对Table中的数据进行各种条件的检索：Select

向表中追加元组的值 — Insert Into

• insert into简单语法形式：

  • insert into 表名[(列名[, 列名]…)]

    ​ values (值 [,值], …);

  • values后面值得排列，须与into子句后面得列名排列一致

  • 若表名后的所有列名省略，则values后的值的排列，须与该表存储中的列名排列一致

• 示例：追加学生表中的元组

  • Insert Into Student

    Values(‘98030101’, ‘张三’, ‘男’, 20, ‘03’, ‘980301’);

  • Insert Into Student(S#, Sname, Ssex, Sage, D#, Sclass)

    Values(‘98030101’, ‘张三’, ‘男’, 20, ‘03’, ‘980301’);

• 示例：追加课程表中的元组

  • Insert Into Course //列名省略，须与定义或存储的列名顺序一致

    Values(‘001’, ‘数据库’, 40, 6, ‘001’);

  • Insert Into Course(Cname, C#, Credit, Chours, T#)//列名未省略须与语句中列名顺序一致

    Values(‘数据库’, ‘001’, 6, 40, ‘001’);

3. 利用SQL进行基本查询

SQL提供了结构形式一致但功能多样化的检索语句Select

• select 的基本语法形式：

  • Select 列名 [[, 列名]…]

    From 表名

    [Where 检索条件];

  • 语义：从表名所给出的表中，查询出满足检索条件的元组，并按给定的列名及顺序进行投影显示。

  • 相当于：Π列名,… , 列名(σ检索条件(表名))

  • Select语句中的select…，from…, where…,等被称为子句，在以上基本形式基础上增加许多构成要素，也会增加许多新的子句，满足不同的需求。

• 示例：检索学生表中所有学生的信息

  • Select S#, Sname, Ssex, Sage, Sclass, D#

    ​ From Student;

    select * From Student;//若包含所有列，则可以用*来

• 示例：检索学生表中所有学生的姓名及年龄

  • Select Sname, Sage //投影出某些列

    From Student;

• 示例：检索学生表中所有年龄小于等于19岁的学生的年龄及姓名

  ​ Select Sage, Sname

  ​ From Student

  ​ Where Sage <= 19;

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结果唯一性问题

关系模型中不允许出现重复元组，但现实DBMS，却允许出现重复元组，但也允许无重复元组。

• 在Table中要求无重复元组是通过定义Primary key或Unique来保证的；而在检索结果中要求无重复元组，是通过DISTINCT保留字的使用来实现的。

• 示例：在选课表中，检索成绩大于80分的所有学号

  • Select DISTINCT S#

    From SC

    Where Score > 80;

    //一个学号有很多大于80分的课，查询结果中会出现重复的学号，DISTINCT（去重符）过滤重复元组，只保留一份

结果排序问题

• DBMS可以对检索结果进行排序，可以升序排列，也可以降序排列。

  • Select语句中结果排序是通过增加order by子句实现的

    ​ order by 列名 [asc|desc]

  • 意义为检索结果按列名进行排序，若后跟asc或省略，则为升序；若后跟desc，则为降序。

• 示例：学号由小到大的顺序显示出所有学生的学号和姓名

  ​ Select S#，Sname From Student

  ​ Order By S# ASC;

• 检索002号课大于80分的所有同学学号并按成绩由高到低顺序显示

  ​ Select S#

  ​ From SC

  ​ where c# = ‘002’ and Score > 80

  ​ Order by score DESC;

模糊查询问题 ---- SELECT-FROM-WHERE * LIKE *

比如检索姓张的学生，检索张某某；这类查询问题，Select语句是通过在检索条件中引入运算符like来表示的

• 含有like运算符的表达式

  ​ 列名 [not] like “字符串”

• 找出给定字符串的字符串。其中给定字符串中可以出现%,_等匹配符

• 匹配规则:

  • “%” 匹配零个或多个字符
  • “_” 匹配任意单个字符
  • “\” 转义字符，用于去掉一些特殊字符的特 殊含义，使其被作为普通字符看待，如用“%”去匹配字符%，用_%去匹配字符_

• 示例：检索所有姓张的学生学号及姓名

  ​ Select S#, Sname, From Student

  ​ Where Sname Like ‘张%’;

• 示例：检索名字为张某某的所有同学姓名

  ​ Select Sname From Student

  ​ Where Sname Like ‘张__ __’;//共四个下划线，一个汉字两个下划线

• 示例：检索名字不姓张的所有同学

  ​ Select Sname From Student

  ​ Where Sname not Like ‘张%’;

4. 利用SQL语言进行多表联合查询

多表联合查询

多表联合检索可以通过连接运算来完成，而连接运算又可以通过广义笛卡尔积后再进行选择运算来实现。

• Select的多表联合检索语句

  • Select 列名 [[, 列名]…]

    From 表名1， 表名2, …

    where 检索条件;

• 相当于 Π列名,…, 列名(σ检索条件(表名1 x 表名2 x …))

• 检索条件中要包含连接条件，通过不同的连接条件可以实现等值连接，不等值连接及各种θ-连接

示例（θ-连接之等值连接）：

• 按“001”号课成绩由高到低顺序显示所有学生姓名（二表连接）

  ​ Select Sname From Student, SC

  ​ where Student.S# = SC.S# and SC.C# = ‘001’

  ​ Order By Score DESC;

• 多表连接时，如两个表的属性名相同，则需采用表明.属性名方式来限定该属性属于哪个表

• 示例：按数据库课成绩由高到低顺序显示所有同学姓名（三表连接）

  ​ Select Sname From Student, SC, Course

  ​ where Student.S# = SC.S# and SC.C# = Course.C# and Course.Cname = “数据库”

  ​ Order by Score DESC;

表更名与表别名

• 连接操作涉及到重名问题，如两个表中的属性重名，连接的两个表重名（同一表连接）等，因此需要使用别名以便区分

• Select 中采用别名的方式

  • Select 列名 as 列别名 [[,列名 as 列别名]…]

    From 表名1 as 表别名1, 表名2 as 表别名2，…

    Where 检索条件

  • 上述定义中as可以省略

  • 当定义了别名后，在检索条件中可以使用别名来限定属性

示例：不等值连接

• θ-连接之不等值连接

• 示例：求有薪水差额的任意两位教师

  ​ Select T1.Tname as Teacher1, T2.Tname as Teacher2

  ​ From Teacher1 T1, Teacher T2

  ​ Where T1.Salary > T2.Salary;

• 示例：求年龄有差异的任意两位同学的姓名

  Select S1.Sname as Stud1, S2.Sname as Stud2

  From Student S1, Student S2

  Where S1.Sage > S2.Sage;

• 示例：求’001’号课程有成绩差的任意两位同学

  ​ Select SC1.S# as stu1, SC2.S# as stu2

  ​ From SC SC1, SC, SC2

  ​ where SC1.C# = SC2.C# and SC1.C# = ‘001’ and SC1.score > SC2.score;

多表联合查询训练

• 示例：求既学过"001"号课又学过"002"号课的所有学生的学号

  ​ Select S1.S#

  ​ From SC S1, SC S2

  ​ where S1.S# = S2.S# and S1.C# = “001” and S2.C# = “002”;

• 示例：求"001"号课程成绩比"002"号课成绩高的所有学生的学号

  ​ Select S1.S#

  ​ From SC S1, SC S2

  ​ where S1.S# = S2.S# and S1.C# = “001” and S2.C# = “002” and S1.score > S2.score;

• 示例：列出没学过李明老师讲授课程的所有学生的姓名

5. 利用SQL语句进行增-删-改