数据库系统概论第五版（第 3 章 关系数据库标准语言SQL）笔记

目录

1. SQL概述

（1）什么是SQL?

（2）SQL的特点

① 综合统一

② 高度非过程化

③ 面向集合的操作方式

④ 以同一种语法结构提供多种使用方式

⑤ 语言简洁，易学易用

（3） SQL的基本概念

基本表

存储文件

视图

2. 学生-课程数据库

3. 数据定义

（1）数据定义概览

（2）模式的定义与删除—SCHEMA

① 定义模式

② 删除模式

（3）基本表的定义、删除与修改—TABLE

① 定义基本表的标准格式

② 数据类型

③ 修改基本表

④ 删除基本表

（4）索引的建立与删除—INDEX

建立索引的目的：加快查询速度

① 建立索引的标准格式

② 删除索引

（5）数据字典

后续小章节

4. 数据查询

集合查询

5. 数据更新

6. 空值的处理

 7. 视图

SQL语言用CREATE VIEW 建立视图，格式：

视图作用 

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1. SQL概述

（1）什么是SQL?

SQL（Structured Query Language）结构化查询语言，是关系数据库的标准语言
SQL是一个通用的、功能极强的关系数据库语言

（2）SQL的特点

① 综合统一

集数据定义语言 DDL，数据操纵语言 DML，数据控制语言 DCL功能于一体
可以独立完成数据库生命周期中的全部活动

• 定义关系模式，插入数据，建立数据库
• 对数据库中的数据进行查询和更新
• 数据库重构和维护
• 数据库安全性、完整性控制等
• 嵌入式SQL和动态SQL定义

用户数据库投入运行后，可根据需要随时逐步修改模式，不影响数据的运行。
数据操作符统一

② 高度非过程化

非关系数据模型的数据操纵语言“面向过程”，必须制定存取路径
SQL只要提出“做什么”，无须了解存取路径。
存取路径的选择以及SQL的操作过程由系统自动完成。

③ 面向集合的操作方式

非关系数据模型采用面向记录的操作方式，操作对象是一条记录
SQL采用集合操作方式：
操作对象、查找结果可以是元组的集合
一次插入、删除、更新操作的对象可以是元组的集合

④ 以同一种语法结构提供多种使用方式

SQL是独立的语言
能够独立地用于联机交互的使用方式
SQL又是嵌入式语言
SQL能够嵌入到高级语言（例如C，C++，Java）程序中，供程序员设计程序时使用

⑤ 语言简洁，易学易用

SQL功能极强，完成核心功能只用了9个动词。

SQL功能	动词
数据查询	SELECT
数据定义	CREATE、DROP、ALTER
数据操纵	INSERT、UPDATE、DELETE
数据控制	GRANT、REVOKE

（3） SQL的基本概念

SQL支持关系数据库三级模式结构

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

存储文件

逻辑结构组成了关系数据库的内模式
物理结构是任意的，对用户透明

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

2. 学生-课程数据库

本章节内容以书上学习为主，书上包括示例图表等，结合笔记去理解。

3. 数据定义

（1）数据定义概览

SQL的数据定义功能: 模式定义、表定义、视图和索引的定义

（2）模式的定义与删除—SCHEMA

① 定义模式

定义模式实际上定义了一个命名空间

在这个空间中可以定义该模式包含的数据库对象，例如基本表、视图、索引等。

在CREATE SCHEMA中可以接受CREATE TABLE，CREATE VIEW和GRANT子句：
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>]

SQL中，模式定义语句：如果没有指定<模式名>，那么<模式名>隐含为<用户名>

（结合教材例题理解）

② 删除模式

DROP SCHEMA <模式名> RESTRICT>

红色为必选下列两种之一

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。
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—TABLE

① 定义基本表的标准格式

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> ] )；

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。

看教材上附属例题理解

② 数据类型

SQL中域的概念用数据类型来实现

定义表的属性时 需要指明其数据类型及长度

选用哪种数据类型、取值范围、要做哪些运算
不同数据库的数据类型可能有所不同，可查相关文档。

③ 修改基本表

ALTER TABLE <表名>
[ ADD <新列名> <数据类型> [ 完整性约束 ] ]
[ DROP <完整性约束名> ]
[ ALTER COLUMN<列名> <数据类型> ]；

在ADD下方可以插入

DROP COLUMN子句用于删除表中的列，指定的话可以删除引用该列的其他对象，比如视图

DROP CONSTRAINT子句用于删除指定的完整性约束条件

④ 删除基本表

标准格式：

DROP TABLE <表名>［RESTRICT| CASCADE］；

RESTRICT：删除表是有限制的。

欲删除的基本表不能被其他表的约束所引用
如果存在依赖该表的对象，则此表不能被删除

CASCADE：删除该表没有限制。
在删除基本表的同时，相关的依赖对象一起删除

（4）索引的建立与删除—INDEX

建立索引的目的：加快查询速度

DBA 或 表的属主（即建立表的人）
DBMS一般会自动建立以下列上的索引
PRIMARY KEY
UNIQUE

DBMS自动完成

使用索引

DBMS自动选择是否使用索引以及使用哪些索引
RDBMS中索引一般采用B+树、HASH索引来实现

B+树索引具有动态平衡的优点
HASH索引具有查找速度快的特点
采用B+树，还是HASH索引 则由具体的RDBMS来决定

索引是关系数据库的内部实现技术，属于内模式的范畴

CREATE INDEX语句定义索引时，可以定义索引是唯一索引、非唯一索引或聚簇索引

① 建立索引的标准格式

语句格式：

CREATE [UNIQUE] [CLUSTER] INDEX <索引名> 
ON <表名>(<列名>[<次序>][,<列名>[<次序>] ]…)；    

[例14]为学生-课程数据库中的Student，Course，SC三个表建立索引。

Student表按学号升序建唯一索引
Course表按课程号升序建唯一索引
SC表按学号升序和课程号降序建唯一索引

CREATE UNIQUE INDEX  Stusno ON Student(Sno);
CREATE UNIQUE INDEX  Coucno ON Course(Cno);
CREATE UNIQUE INDEX  SCno ON SC(Sno ASC,Cno DESC);

② 删除索引

DROP INDEX <索引名> ON <表名>;
DROP INDEX <表名>.<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。

[例15] 删除Student表的Stusname索引

   DROP INDEX Stusno ON Student;
   //等价
   DROP INDEX Student.Stusno;

（5）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的定义信息，包括关系模式定义、视图定义、索引定义、完整性约束定义、各类用户对数据库的操作权限、统计信息等。
关系数据库管理系统在执行SQL的数据定义语句时，实际上就是在更新数据字典表中的相应信息。
在进行查询优化和查询处理时，数据字典中的信息是其重要依据。

后续小章节

后续章节更多的需要与书中例题结合，建议在章节内结合例题与概念理解更透彻，后面可写内容不多，我将会整理一下某些数据的一般创建格式。

4. 数据查询

数据查询是数据的操作核心，SQL提供了SELECT语句进行查询

一般格式：

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>...] | ()[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]]

有GROUP BY子句，按照<列名1>的值分组

有ORDER BY子句，按照<列名2>的值升序降序排序

集合查询

SELECT语句的查询结果是元祖的集合，所以多个SELECT语句的结果可进行集合操作

主要包括并操作UNION、交操作INTERSECT和差操作EXCEPT

5. 数据更新

插入元组：（INSERT）格式：

INSERT

INTO<表名>[(<属性列1>[,<属性列2>]...)]

VALUES(<常量1>[,<常量2>]...);

6. 空值的处理

空值：“不存在”“不知道”“无意义”的值，特殊的值，有不确定性

情况：

该属性应该有一个值，但目前不清楚它的具体值。

该属性不应该有值

由于某种原因不便于填写

 7. 视图

SQL语言用CREATE VIEW 建立视图，格式：

CREATE VIEW<视图名>[(<列名>[,<列名>]...)]

AS<子查询>

[WITH CHECK OPTION];

视图作用 

简化用户的操作

使用户能以多种角度看待同一数据

对重构数据库提供了一定程度的逻辑独立性

对机密数据提供安全保护

可以更清晰地表达查询

 本章内容例子很多，要多与笔记结合对照，学起来更方便。