数据库系统概念笔记——第三章：SQL

第三章：SQL

3.2 SQL数据定义

3.2.1 基本类型

SQL标准中支持多种固有类型

• char(n)：固定长度的字符串，用户指定长度n
• varchar(n)：可变长度的字符串，用户指定最大长度n（注意在Oracle数据库中写作varchar2(n)）
• int：整数类型
• smallint：小整数类型
• numeric(p,d)：定点数，这个数有p位数字（加上符号位），其中d位在小数点右边
• 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

注意点：

1. char类型存储固定长度的字符串，如果存入字符串的长度不够，则会以空格补齐
2. varchar类型不会补充空格，根据用户填入的字符串长度保存
3. 定点数numeric(3,1)可以精确存储44.5，但却不能精确存储444.5或0.32这样的数

3.2.2 基本模式定义

使用create table命令定义SQL关系

课本中的大学数据库的部分建表sql语句（MySQL）

create table classroom
	(building		varchar(15),
	 room_number		varchar(7),
	 capacity		numeric(4,0),
	 primary key (building, room_number)
	);
create table department
	(dept_name		varchar(20), 
	 building		varchar(15), 
	 budget		        numeric(12,2) check (budget > 0),
	 primary key (dept_name)
	);
create table course
	(course_id		varchar(8), 
	 title			varchar(50), 
	 dept_name		varchar(20),
	 credits		numeric(2,0) check (credits > 0),
	 primary key (course_id),
	 foreign key (dept_name) references department(dept_name)
		on delete set null
	);
create table instructor
	(ID			varchar(5), 
	 name			varchar(20) not null, 
	 dept_name		varchar(20), 
	 salary			numeric(8,2) check (salary > 29000),
	 primary key (ID),
	 foreign key (dept_name) references department(dept_name)
		on delete set null
	);

• primary key(A1,A2,A3…)：表明属性A1,A2,A3…构成表的主码，主码的属性必须非空且唯一
• foreign key(A1,A2,A3…) references ：声明表中这些属性的取值必须和另一个关系上某些属性的取值对应
• not null：限制不能为空
• check：自定义限制，括号中填限制的内容

SQL禁止破坏完整性约束的任何数据库更新

使用alert table可以为已有关系增加属性

alert table r add A D

A是待添加属性的名字，D是属性的数据类型
如果表中原本就有数据，则原有元组在新添加的属性上的值全部为null

补充

1.使用constraint关键字给约束命名


2.表空间（tablespace）

表空间是数据库的逻辑划分，一个表空间只能属于一个数据库，以一个数据库可以拥有多个表空间
表空间分为系统表空间和用户表空间
一个表空间可以包含多张表，一张表只能属于一个表空间

3.表的属主Owner

每个数据库对象都有自己的属主，表也有自己的属主。数据库对象默认属主是创建该对象的用户
属主拥有表的所有权限

属主为user1

4.修改表的定义alert

格式：

例：


5.删除表中的属性或约束


删除表中的约束

3.3 SQL查询的基本结构

3.3.1 单关系查询

单关系查询比较简单，举几个简单的例子即可

1.找出所有教师的名字

select name 
from instructor;

2.找出所有教师的系名

select dept_name 
from instructor;

3.使用distinct关键字查找教师所在的系名

select distinct dept_name 
from instructor;

4.在select中使用算数表达式

select name,salary*1.1 
from instructor;

5.找出所有在Comp. Sci.系且工资超过70000美元的老师的姓名

select name 
from instructor 
where dept_name = 'Comp. Sci.' and salary > 70000;

3.3.2 多关系查询

1.找出所有教师的姓名，所在系，和系所在的建筑

select name,i.dept_name,building 
from instructor as i,department as d where i.dept_name = d.dept_name;

3.3.3 自然连接

1.找出教师的姓名和他们所教的课程标识

select name,course_id 
from instructor natural join teaches;

2.找出教师的姓名和他们所教的课程名称（三张表自然连接）

select name,title 
from instructor natural join teaches natural join course;

3.4 附加的基本运算

3.4.1 更名运算

更名运算使用as关键字

例

select T.name,S.course_id 
from instructor as T,teaches as S 
where T.ID = S.ID;

3.4.2 字符串运算

1.字符串的匹配

• %：匹配任意字符
• _：匹配一个字符

找出所在建筑名称中包含a的所有系名

select dept_name 
from department 
where building like '%a%';

3.4.4 排列元组的显示次序

1.order by，asc，desc

select name,salary 
from instructor 
order by name asc,salary desc;

3.4.5 where子句谓词

1.使用between and简化查询

select name 
from instructor 
where salary between 90000 and 100000;

3.5 集合运算

3.5.1 并运算

找出在2009年秋季开课，或者在2010年春季开课的课程（使用并运算）

 (select course_id 
 from section 
 where semester = 'Fall' and year = 2009) 
 union 
 (select course_id 
 from section 
 where semester = 'Spring' and year = 2010);

3.5.2 交，差运算

MySQL中不支持交和差运算运算，使用intersect和except会报错

3.6 空值

• 如果算数表达式的任意输入为空，则该算数表达式(+ , - , * , /等)的结果也为空
• 1 < null的结果为unknown
• and：true and unknown的结果为unknown，false and unknown的结果为false，unknown and unknown的结果是unknown
• or：true or unknown的结果是true，false or unknown的结果是unknown，unknown or unknown的结果是unknown
• not：not unknown的结果是unknown

select name 
from instructor 
where salary is null;

3.7 聚集函数

3.7.1 基本聚集

1.找出历史系教师的平均工资

select avg(salary) 
from instructor 
where dept_name = 'History';

2.找出在2010年春季教授一门课程的教师总数

select count(distinct ID) 
from teaches 
where semester = 'Spring' and year = 2010;

3.7.2 分组聚集

1.找出每个系的平均工资

select dept_name,avg(salary) as avg_salary 
from instructor 
group by dept_name;

3.7.3 having子句

1.找出每个系的平均工资且平均工资大于4000的系名

select dept_name,avg(salary) as avg_salary 
from instructor 
group by dept_name 
having avg_salary > 42000;

3.7.4 对空值和布尔值的聚集

除了count(*)以外的所有聚集函数均忽略输入集合中的空值

3.8 嵌套子查询

3.8.1 集合成员资格

• 连接词in可以用于测试元组是否是集合中的成员
• 连接词not in用于测试元组中是否不是集合中的成员

例：找出在2009年秋季和2010年春季学期同时开课的所有课程

select distinct course_id 
from section 
where semester = 'Fall' and year = 2009 and course_id in 
(select course_id 
from section 
where semester = 'Spring' and year = 2010);

例：找出在2009年秋季开课但不在2010年春季学期开课的所有课程

select distinct course_id 
from section 
where semester = 'Fall' and year = 2009 and course_id not in
(select course_id 
from section 
where semester='Spring' and year = 2010);

3.8.2 集合的比较

1.>some表示至少比某一个大

例：找出至少比Biology系的某一个教师工资要高的教师姓名

select name 
from instructor 
where salary >some 
(select salary 
from instructor 
where dept_name = 'Biology');

2.SQL也允许使用=some,=some,<>some等的使用

3.与some类似，=all,=all,<>all的功能类似

找出平均工资大于所有系平均工资的系

select dept_name 
from instructor 
group by dept_name 
having avg(salary) >=all
(select avg(salary) 
from instructor 
group by dept_name);

3.8.3 空关系测试

使用exists，当子查询非空时返回true，子查询为空时返回false

例：找出选修了Biology系开设的所有课程的学生

select S.ID,S.name 
from student as S 
where not exists(
(select course_id 
from course 
where dept_name='Biology') 
except 
(select T.course_id 
from takes as T 
where S.ID = T.ID));

exists的执行逻辑和原理要求完全掌握

3.8.6 with子句

使用with子句可以新建一张临时表

例：找出具有最大运算的系

with max_budget(value) as 
(select max(budget) 
from department) 
select budget 
from department 
where department.budget = max_budget.value;

3.9 数据库的修改

3.9.1 删除

删除语句的基本语法格式

delete 
from 表名 
where 条件

没有where时默认删除整张表

3.9.2 插入

1.最基本的插入语句

insert into course 
values('CS-437','Database Systems','Comp. Sci. ',4);

2.可以在insert语句中指定要插入的属性

insert into course(course_id,title,dept_name,credits)
values('CS-437','Database Systems','Comp. Sci. ',4);

3.9.3 更新

1.一般的update语句

update 表名 
set xxx 
where xxx;

2.升级的update语句

update table_name
set xxx = case
	when pred1 then result1
	when pred2 then result2
	...
	else result0
end;

3.例：给工资超过100000美元的教师涨3%的工资，其余教师涨5%

update instructor
set salary = case
	when salary > 100000 then salary*1.03
	else salary*1.05
end;