数据库系统概论5版第三章关系数据库标准语言SQL【上】——数据定义（create、drop、alter）

一、SQL概念

（一）、什么是SQL？

1、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支持关系数据库三级模式结构：内模式-存储文件、模式-基本表、外模式-视图。

3、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

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）、SQL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：

• 定义和修改、删除关系模式，定义和删除视图，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，以及事务控制
• 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，不影响数据库的运行。

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”，必须指定存取路径。 

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：用户可以在终端键盘上直接键入SQL命令对数据库进行操作。

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，完成核心功能只需要9个动词

二、数据定义（create、drop、alter）

SQL 的数据定义功能：模式定义、表定义、视图定义、索引定义

SQL的数据定义语句：

SQL标准不提供修改模式定义和修改视图定义的操作。

现代关系数据库管理系统提供了一个层次化的数据库对象命名机制：

• 一个关系数据库管理系统的实例（Instance）中可以建立多个数据库
• 一个数据库中可以建立多个模式
• 一个模式下通常包括多个表、视图和索引等数据库对象

（一）、模式（schema）的定义与删除

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。

定义模式语句格式：CREATE SCHEMA <模式名> AUTHORIZATION <用户名>

2、删除模式

删除模式语句格式：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。

（二）、基本表的定义、删除、修改

1、定义基本表

定义基本表语句格式：

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>

);

术语意思：

< 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（这些完整性约束条件被存入系统的数据字典中）

< 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。

 

定义基本表的一个例子：

CREATE TABLE  Course

          ( Cno       CHAR(4)    PRIMARY KEY,   //主码

            Cname  CHAR(40),           

            Cpno     CHAR(4),                                       

            Ccredit  SMALLINT，

            FOREIGN KEY (Cpno) REFERENCES  Course(Cno)  //外码

          );

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

选用哪种数据类型的两个依据：取值范围 、要做哪些运算

3、模式与表的关系

• 每一个基本表都属于某一个模式
• 一个模式包含多个基本表
• 创建基本表（其他数据库对象也一样）时，若没有指定模式，系统根据搜索路径来确定该对象所属的模式；关系数据库管理系统会使用模式列表中第一个存在的模式作为数据库对象的模式名

4、修改基本表

修改基本表语句格式：

ALTER TABLE <要修改的表名>

[ 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> ] ;

术语意思：

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

5、删除基本表

删除基本表语句格式：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，表上建立的索引、视图、触发器等一般也将被删除

（三）、索引的建立与删除

建立索引是加快查询速度的有效手段。

关系数据库管理系统中常见索引：

• 顺序文件上的索引
• B+树索引——B+树索引具有动态平衡的优点
• 散列（hash）索引——HASH索引具有查找速度快的特点
• 位图索引

1、建立索引（INDEX）

建立索引语句格式：CREATE [UNIQUE] [CLUSTER] INDEX <索引名>   ON <表名>(<列名>[<次序>][,<列名>[<次序>] ]…);

术语意思：

< 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 ：表明 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

例题：

 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、修改索引：重新命名索引名字

修改索引语句格式：ALTER INDEX <旧索引名> RENAME TO <新索引名>

3、删除索引

删除索引语句格式：DROP INDEX <索引名>;

（四）、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：

• 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。

（五）、视图的定义、删除、查询、更新

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

1、定义视图

语句格式：

       CREATE  VIEW

             <视图名>  [(<列名>  [,<列名>]…)]

       AS  <子查询>

       [WITH  CHECK  OPTION];

子查询：可以是任意的SELECT语句，是否可以含有ORDER BY子句和DISTINCT短语，则决定具体系统的实现。

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）

• 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。

定义IS_Student视图时加上了WITH CHECK OPTION子句，对该视图进行插入、修改和删除操作时，RDBMS会自动加上Sdept='IS'的条件。

若一个视图是从单个基本表导出的，并且只是去掉了基本表的某些行和某些列，但保留了主码，我们称这类视图为行列子集视图。

例题： [例3.84]  建立信息系学生的视图。

        CREATE VIEW IS_Student

        AS

        SELECT Sno,Sname,Sage

        FROM     Student

        WHERE  Sdept= 'IS';

2、删除视图

语句格式：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

例题：

DROP VIEW BT_S;

DROP VIEW IS_S1 CASCADE;           

3、查询视图

查询视图与查询基本表相同

4、更新视图

更新视图是插入、删除、修改3个操作，对视图的更新最终要转换为对基本表的更新。

例题：[例3.95]  将信息系学生视图IS_Student中学号”201215122”的学生姓名改为”刘辰”。

UPDATE  IS_Student

SET  Sname= '刘辰'

WHERE  Sno= ' 201215122 ';

转换后的语句：

UPDATE  Student

SET Sname= '刘辰'

WHERE Sno= ' 201215122 ' AND Sdept= 'IS';

更新视图的限制：一些视图是不可更新的，因为对这些视图的更新不能唯一地有意义地转换成对相应基本表的更新

允许对行列子集视图进行更新

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