第1章 数据库系统与SQL基础知识

第1章 数据库系统与SQL基础知识

当你不是一个技术人员时，你可能用记事本或Office中的Word来保存一个文件，当你有一定数量的数据保存时，可能会想到用Execl来保存，因为Excel更直观，而且能保存大量数据，但如果你有上百万数据，而且数据与数据之间又有关系的时候，如高考成绩中，一个人的考号联系着每科成绩，还包括成绩的排名等等，这种错综复杂的表，技术上就可以用数据库系统来保存。技术人员读取数据必须通过SQL来完成。

1.1 数据库系统基本概念

数据库和SQL构成了整个数据库系统，两者一个是用来存储数据，一个是用来读取数据。本节通过简单的概念入手，让读者对数据库系统有个大概的认识。

1.1.1 什么是SQL

SQL的全称是Structured Query Language，中文名字是“结构化查询语言”。前面提到数据库用来存储数据，而SQL用来查询，之所以称其为一种语言，是因为SQL具备各种语言常有的类型、变量、函数、表达式等特色。

我们可以用一段SQL代码实现多个操作，这一段SQL代码可以保存在扩展名为.sql的脚本文件中，几乎所有的数据库（如Oracle、SQL Server等）都可以直接执行这类脚本文件。

1.1.2 什么是数据库

数据库，顾名思义，就是类似数据保存的仓库，其英文名称是Database。严格意义上来说，数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。
在日常生活中，数据库无处不在，如某单位的人事部门需要把本单位职工的基本情况（工号、姓名、年龄、性别、工资、住址、简历等）存放在表中，这张表就可以看成是一个数据库。
目前的技术应用中，Oracle、SQL Server和MySQL是3大主流数据库。

1.1.3 什么是数据库管理系统

数据库管理系统的英文是Database Management System，是一种操纵和管理数据库的软件，用于建立、使用和维护数据库。数据库管理系统简称DBMS。
比如我们有一个员工数据库，同时还有一个客户数据库，那我们就可以将这些数据库保存在一个地方，然后有一个专门的管理员来管理，所谓的管理就是数据库管理系统的作用，它就是对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。

数据库管理员的英文名称是Database Administrator，简称DBA。你可能经常在一些招聘网站中看到DBA职位的招聘，这个管理员在整个技术项目中处于非常关键的地位，因为数据是最重要的。
数据库管理系统的主要作用包括一下几个方面。

（1）数据的定义。这些员工信息之间复杂的关系都需要梳理和搭建。
（2）数据的操作。程序员可以轻松的获取员工资料和各种信息，如获取员工的地址等。
（3）数据库的运行管理。这个对程序员可能不重要，但对老板很重要，如某些用户的访问权限，管理不慎，可能导致数据外泄。
（4）数据库的保护。最简单的就是数据的备份和安全。

然数据库管理系统不仅仅这些功能，这里只进行了简单的分类，如果读者对这些感兴趣，还可以看一些数据挖掘、数据仓库和数据性能调优等方面的书籍。

1.2 SQL基础知识

前面提到，SQL其实算是一种程序设计语言，用它可以完成一系列功能，如添加某个员工的同时，检测是否已经存在这个员工。要学习这门语言，先了解好本节的内容。

1.2.1 SQL类型

SQL语言包含4个部分内容。

• 数据定义语言(DDL)，例如：CREATE、DROP、ALTER等语句。
• 数据操作语言(DML)，例如：INSERT（插入）、UPDATE（修改）、DELETE（删除）语句。
• 数据查询语言(DQL)，例如：SELECT语句。
• 数据控制语言(DCL)，例如：GRANT、REVOKE、COMMIT、ROLLBACK等语句。

随着各种数据库的发展，其实SQL又出了两种分身：

• T-SQL：主要用在SQL Server中。
• PL/SQL：主要用在Oracle中。

本书以标准SQL为准，如果碰到有上面两种SQL的特殊语法，还会再重点说明。我们一般把用SQL标准书写的代码称为SQL语句，不直接叫某某定义语言或某某控制语言。

1.2.2 在SQL Server中执行SQL语句

SQL Server安装后，其安装后的菜单中，会有一项“SQL Server Management Studio”菜单（如图1.1），这是SQL Server的服务器管理主窗口。单击这个菜单后会出现一个登录界面，这个时候选择服务器（一般为本机），输入用户名和密码（如图1.2），单击“连接”按钮，就可以进入SQL Server管理器界面，如图1.3所示。

图1.1 安装后的SQL Server菜单

图 1.2 SQL Server登录界面

在SQL Server管理界面中，按以下步骤执行SQL语句，整个效果如图1.3所示。
（1）先单击工具栏中的“新建查询”按钮，这个时候管理界面的右侧会有一个空白窗口出现，可以在这里输入SQL语句。
（2）因为不知道你要查询哪个数据库的数据，所以需要先在工具栏的第2行中，有个选择数据库的下拉列表框，在其中选择你想查询的数据库，本例演示用“eBookShop”数据库。
（3）选择完数据库后，就可以在SQL窗口中输入SQL语句，这里先输入一个简单的查询语句“select * from e_UserInfo”。
（4）输入完语句后，单击工具栏的“执行”按钮。
（5）系统执行这条SQL语句后，就会在右侧窗口的下侧显示一个结果栏。

图 1.3 执行SQL语句的过程

1.2.3 在Oracle中执行SQL语句

在Oracle安装完成后，其安装后的菜单中，会有一项“应用程序开发”菜单，里面有“SQL Plus”（如图1.4），这是用于执行SQL语句的窗口。单击“SQL Plus”菜单，会出现一个登录窗口，如图1.5所示。这里输入登录用户名，一般为system，密码是你创建数据库时的密码，Oracle要求以字母开头，如果忘记了，可以在网络上搜索下各种找到密码的方法。输入用户名和密码后单击“确定”按钮，会出现以“SQL >”开头的界面，如图1.6所示。

在图1.6中执行SQL语句非常简单，因为已经选定了数据库，这里只需要选择表即可，输入“select * from userinfo”，会出现图1.6下方的结果。

图1.4 安装后的Oracle菜单

图1.5 Oracle登录窗口

图1.6 在Oracle中执行SQL语句

1.2.4 在PL/SQL Developer工具中执行SQL语句
PL/SQL Developer是一个集成开发环境，专门面向Oracle数据库存储程序单元的开发。使用PL/SQL Developer 的命令窗口能够开发并运行SQL脚本。该窗口具有同SQLPlus相同的感观，另外还增加了一个内置的带语法加强特性的脚本编辑器。这样，您就可以开发自己的脚本，无需编辑脚本、保存脚本、转换为SQLPlus和运行脚本过程等操作。

说明：本书中的大部分SQL语句应用示例，都是在PL/SQL Developer工具执行并输出结果的。

安装PLSQL Developer工具之后，运行PL/SQL Developer工具，首先回弹出一个登录窗口，在该登录窗口中输入用户名和密码信息，并且选择要连接的Oracle数据库，如图1.7所示。单击“OK”按钮登录到PL/SQL Developer工具当中。

图1.7 PL/SQL Developer工具的登录页面

登录到PL/SQL Developer工具当中之后，进入到PL/SQL Developer工具的管理页面当中。在该页面中按以下步骤执行SQL语句，整个效果如图1.8所示。
（1）先单击工具栏中的“New”按钮，然后选择“SQL Window”菜单项。这个时候管理界面中会弹出一个空白窗口，可以在这里输入SQL语句。
（2）在SQL窗口中输入SQL语句，这里先输入一个简单的查询语句“select * from t_goods”。
（3）输入完语句后，按下“F8”键执行SQL语句。
（4）系统执行这条SQL语句后，就会在窗口的下侧显示一个结果栏。

图1.8 在PL/SQL Developer工具中执行SQL语句

说明：在PL/SQL Developer工具中，除了可以查询数据信息之外，还可以创建数据库、创建视图、维护存储过程和触发器等操作。

1.2.5 在MySQL中执行SQL语句

MySQL是安装和使用都非常简单的数据库，其安装后只有一个菜单，如图1.9所示。这是一个执行SQL语句的命令窗口，不提供任何管理界面。

技巧：如果从菜单中无法进入命令窗口，可以先在“开始”菜单中，通过输入CMD命令进入命令窗口，然后将当前文件夹转换到MySQL的安装目录下，如图1.10中的文件夹所示。

在命令窗口执行mysql –u root –p 指令，其中-u表示登录用户是root，-p表示登录密码（但是先不用写出来，当窗口提示时再写入）。这时就可以进入MySQL的工作界面，它也是以SQL>开头，与Oracle相似。
然后直接输入查询SQL语句“select * from userinfo”，可以看到如图1.8所示的查询结果（查询结果如果有中文，可能会有乱码情况，这个要从网络上来寻找原因了，这里不再多叙述）。

图1.9 安装后的Oracle菜单

图1.10 在MySQL中执行SQL语句

提示：MySQL是一个练习SQL语句的好地方，因为这里没有任何按钮，没有任何界面，也没有什么自动完成函数的功能。这里需要你一个字母一个字母的敲入你的SQL语句。