MySQL数据库复习（前三章）

一二章手写笔记

关系型数据库标准语言SQL

SQL体系结构

用户
视图：是从一个或几个基本表（或视图）导出的表，对应外模式
基本表：是数据库中实际存在的关系，对应模式
存储文件：基本表在存储介质上的物理存储文件

基本表的操作

操作对象	创建	删除	修改
表	create table	drop table	alter table
视图	create view	drop view
索引	create index	drop index

常见的数据类型

1. 定长和变长字符串 char(n) varchar(n)
2. 定长和变长二进制串 binary(n) varbinary(n)
3. 整型数 int 半长整型 smallint
4. 浮点型 float double
5. 日期型 date
6. 时间型 time
7. 时标

常用完整性约束

8. 实体完整性
   • 主码约束: primary key
9. 参照完整型约束
   • 外码约束：foreign key
10. 用户自动定义完整性
    • 唯一性约束：unique
    • 非空值约束

注意：
主码primary key可以直接加在需要约束的属性的后面，也可以primary key(属性1，属性2)(多属性时）
外码直接在要约束的属性后加references(注意加s)表名（属性）
或者foreign key (属性) references 表名（属性）
例：

第一种：
use library;
create table Book
(
BookId int primary key,
Title char(20) not null, 
PublisherName char(15) references publisher(name)
);
第二种：
create table author
(
bookid int,
author char(10),
PRIMARY KEY (bookid, author),
foreign key (bookid) references book(bookid)
);

基本表的删除就是

use 表(view);
drop table (view)表名

基本表的修改

动作	关键字
增加新列或完整性约束	add
删除列或完整性	drop
修改列名和数据结构	modify

例：
向表中插入数据

use library;
insert into book values (1, '数据库原理与应用', '清华出版社');
insert into book values (2, '计算机算法设计与分析','中国工信出版社');
insert into book values (3, '人工智能', '清华大学出版社');

增加一个表格

use library;
create table norelation
(
id int primary key,
present varchar(20)
);

对表的结构进行修改

增加一列

use library;
alter table norelation
add 姓名 varchar(4);
alter table norelation
add 年龄 int;

增加外码约束条件

alter table norelation
add foreign key (姓名) references publisher(name);

修改类型

alter table norelation
modify 年龄 smallint;

删除一列

alter table norelation 
drop 年龄;

删除一个表

use norelation;
drop table norelation;

删除约束时，当一个表有多个同类型的约束
方法：

1. 通过系统指定的名称
   通过

show create table 学习;
这个操作可以将约束的名称显示，通过用约束的名来进行删除

2. 给约束取名称

alter table 学习 add constraint sno_fkey
foreign key(学号) references 学生(学号);
删除操作
alter table 学习 drop foreign key sno_fkey;

索引的建立与删除
索引: 索引是根据关系表中某些字段的值按照一定结构存放的文件。
简单来说，就是将表中的一行只拿出主码出来，使用另外一张表将主码和这个主码对应的行的地址存成一行，这样找原来的一行时就用主码现在索引表中找，通过地址直接直捣黄龙。

索引的分类：

1. 聚集索引
   • 表中的记录按照搜索码指定的顺序排列，而搜索码对应的索引称为聚集索引。
   • 每个表只能有一个聚集索引
2. 非聚集索引
   • 搜索码指定的顺序与表中记录的物理顺序不同
   • 每个表可以有多个非聚集索引

索引原理

索引语句的格式

create [unique][cluster] index<索引名> on <表名>
(<列名><次序>，[<列名><次序>])

1. 用表名指定要建立索引的基本表的名字
2. 所以可以建立在一列或者多列上
3. <次序>是索引值得排列顺序
4. unique表明索引每一个索引值只能对应唯一的数据记录
5. cluster表明要建立的是聚集索引

例：

create unique index scno on 学习 
(学号 asc, 课程号 desc)

唯一值索引：对已经有重复的属性列不能在建unique索引
建立unique索引后dbms会检查后面的插入的数据是否会重复
聚集索引:建立聚集索引后，表中的数据会按照指定属性值升序或降序存放

技巧:

1. 小型表建立索引对性能没有提高
2. 大型字段和经常修改的字段不要建立索引

select 语句

select 指定要显示的属性列
from  指定查询对象
where 查询条件
group by 对查询结果按指定列的值分组，该属性列相等的元组为一个组
having 筛选只有满足条件的组
order by <列名> [asc | desc]对查询结果按指定列值的升序或降序排序

在实际的上用数据库产品中: 不删除重复元祖
在select子句中使用distinct 短语可以去除重复元组

常见的查询条件

查询条件	谓词
确定范围	between and , not between and
字符串匹配	like, not like
空值	is null, not null

1. 确定范围
   例: 查询出生年份在1996到1998年之间(包含)的学生姓名、性别、学院和出生年份

select 姓名，性别，学院，出生年份
from 学生
where 出生年份 between 1996 and 1998;

not between and 不包含1996和1998

2. 字符串匹配

like '<匹配串>' [escape '<转义字符>']
<匹配串>：指定匹配模板

%代表任意长度
_代表任意单个字符
escape短语
当用户要查的字符串本身就含有%或者_时，要用’'转移字符或者用escape定义转义字符
例如：
查询课程名为 漫画鉴赏_推子 的课程

select 课程号，课程名
from 课程
where 课程名 like '漫画鉴赏*_%推%子' escap'*';

3.判断空值
‘is null’ 不能用‘=null’代替

使用集函数

5类主要集函数

计数
count([distinct | all] * | <列名>)

计算总和
sum([distinct | all] <列名>)

计算平均值
avg([distinct | all] <列名>)

求最大值
max([distinct | all] <列名>)

求最小值
min([distinct | all] <列名>)

distinct：计算时不计入重复值
all：不取消重复值（缺省值）

集函数的作用对象：

• 未对查询结果分组，集函数将作用于整个查询结果
• 对查询结果分组后，集函数将分别作用于每个组

having子句
这有满足having短语指定条件的组才输出

having短语与where子句的区别：作用对象不同

• where子句作用于基表或视图，从中选择则满足条件的元组
• having短语作用于组，从中选择满足条件的组

例：查询选课人数超过5人的课程的课程号及课程名；(课程号， 课程名)

select 课程.课程号, 课程名
from 课程
inner join 学习 on 课程.课程号 = 学习.课程号
group by 课程.课程号, 课程名
having count(学习.课程号) > 5;

排序

使用order by子句

• 可以按一个或多个属性排序
• 升序：asc；降序：desc；缺省值为升序
• asc：排列为空值的元祖最先显示，desc相反

例：
查询选修课程"经济学"的学生姓名和所在院系，结果按个院系排列，同时成绩从高到低排列（姓名，学院名称，成绩）

select 姓名, 学院名称, 成绩
from 学生
inner join 学院 on 学生.学院代码  = 学院.学院代码
inner join 学习 on 学生.学号 = 学习.学号
inner join 课程 on 学习.课程号 = 课程.课程号
where 课程名 = '经济学' 
order by 学院.学院名称 asc, 成绩 desc;

连接

使用

<表名>
inner join <表名> on 条件

带有分组的查询语句中，select 子句后面只能出现两类信息：
1）用于分组的属性列
2）集函数
所以想要在select出后面的group by时要将需要投影的属性加上

自连接通过使用别名的形式实现即可，但是起了别名之后就不能用它原本的名字了

外连接以指定表作为连接主题，将主题表中大的所有元组输出
左外连接：left outer join … on
右外连接：right outer join … on
outer 可以省略
例：查询所有学生的姓名以及他们选修课程的课程号和成绩

select 姓名, 学习.课程号，成绩
from 学生
left join 学习 on 学生.学号 = 学习.学号;

limit子句

limit [offset,] count
offset参数指定要返回的第一行的偏移量；count指定返回记录行的最大数量
注意：第一行的偏移量为0，而不是1

例如：

select * from table limit 5,10;
# 返回第6-15行数据

嵌套循环

讲一个查询块嵌套在另一个查询块的where子句或having短语条件中的查询称为嵌套查询

• 不相关子查询
  • 子查询结果用于建立父查询的查找条件
• 相关子查询
  • 最内层查询需要用到上层父查询的某些属性值，因此最内层的子查询不能独立于父查询先完成

求解方法：
总原则：有里到外层层处理

• 不相关子查询
  • 先从内层开始，每层执行完，然后上一层开始执行，直到最外层执行完
• 相关子查询
  • 上层每取一条记录，子查询执行一遍，重复这个过程，直到上层表里全部访问完

带有any和all的子查询

带有exists的子查询

一定是相关子查询（类似于多层嵌套的for循环）

• exists谓词
• 带有exists谓词的子查询不返回任何数据，只产生逻辑真值’true’或逻辑假值’false’
  • 如果内层查询结果非空，则返回真值
  • 如果内层查询结果为空，则返回假值

除运算

使用除运算需要有集合包含集合的概念
待求列，象集 / 小集合被包含列
但是在用SQL语句实现时
思路：
大集合：A
小集合：B
$$\neg (B-A):NOTEXISTS(小集合NOTEXISTS大集合$$

例：求至少选修了与学号"T06"同学选修的课程相同的学生学号；（学号）

小集合：T06同学选修的课程
大集合：某同学选修的全部课程

select distinct 学号
from 学习 as sc1
where not exists
(
	select *
    from 学习 as sc2
    where 学号 = 'T06'
    and not exists
    (
		select 课程号
        from 学习 
        where sc1.学号 = 学习.学号
        and sc2.课程号 = 学习.课程号
    )
);

例：求选修了全部课程的学生姓名
小集合：全部课程
大集合：同学选的课程

select 姓名
from 学生 as s1
where not exists
(
	select *
    from 课程 as c
    where not exists
    (
		select *
        from 学习 
        where s1.学号 = 学号
        and c.课程号 = 课程号
    )
);

数据更新

插入数据

• 插入单个元组

insert into book values (4, '最优化理论与算法', '清华大学出版社');
insert into book values (5, '机器学习', '清华大学出版社');

• 插入子查询结果

insert into <表名> [属性列]
子查询

例：统计每门课的平均分，并把结果存入数据库

insert into 课程平均分（课程号，课程名，平均分）
(
	select 课程号, 课程名, avg(成绩)
	from 课程
	inner join 学习 on 课程.课程号 = 学习.课程号
	group by 课程号, 课程名
);

修改数据

update <表名>
set <列名> = <表达式>[, <列名> = <表达式>]
[where <条件>];

功能：修改指定表中满足where子句条件的元组
set语句后面跟的是将对应的列改成的表达式

例：将选修了180101号课程的学生成绩增加一分

update 学习
set 成绩 = 成绩 + 1
where  课程号 = '180101';

将计算机学院的学生的成绩清零

update 学习
set 成绩 = 0
where exists
(
	select *
	from 学生 
	where 学院 = '计算机'
	and 学习.学号 = 学生.学号
);

删除数据

delete 
from <表名>
[where <条件>];

功能 ：删除指定表中满足where子句条件的元组
where子句：

• 指定要删除的元组
• 缺省表示要修改表中的所有元组

例：删除计算机学院所有学生的选课记录

delete
from 学习
where exists
(
	select *
	from 学生
	where	学习.学号 = 学生.学号
	and 学院 = '计算机'
);

数据控制

通过规定不同用户对于不同数据对象所允许执行的操作，从而限制用户智能存取他有权存取的数据。
存取控制是保证数据安全性的主要措施。
包括：grant和revoke

授权

grant <权限>[,<权限2>]
[on <对象类型> <对象名>]
TO <用户>[,< 用户二>]
[with grant option];

grant功能：将对指定操作对象的指定操作权限授予指定的用户

对于 加上WITH GRANT OPTION子句
过得某种权限的用户可以把这种权限再授权别的用户，反之没有权限

操作权限

对象	对象类型	操作权限
属性列	TABLE	select, insert ,update,delete,all privileges
视图	TABLE	select,insert,update,delete, all privileges
基本表	TABLE	select, insert,update, delete, alter, index,allprivileges
数据库	DATABASE	create

例：dba把在数据库smd中建立表的权限授予用户user3

grant create 
on database smd
to user3;

把学习表的查询权限授权给全部用户public。

grant select
on table 学习
to public;

把学生表的insert权限授予user6用户，并允许他再将此权限授予其他用户

grant insert
on table 学生
to user6
with grant option;

注意：不允许循环授权
循环授权将影响数据库的安全性

回收

revoke <权限>[,<权限>]
[on <对象类型> <对象名> ]
from <用户> [, <用户>];

功能：从指定用户哪里守护对指定对象的指定权限
例：把用户user2修改成绩的权限收回(这修改这个属性列上的权限)

revoke update(成绩)
on table 学习
to user2;

权限的级联收回，使用with grant option授权的权限，当父节点权限被收回的话，那么它的子节点的权限也将被收回。

视图

视图是从一个或几个基本表（或视图）导出的表。虚表或虚关系。外模式。
视图的定义方法：

create view<视图名> [<列名> [, <列名>]]
as
(
子查询
);
[with check option];

dbms执行create view语句时只是把视图的定义存入数据字典，并不会执行其中的子查询语句。
使用with check option时是透过视图进行数据更新时，不得破坏视图定义中子查询的条件。
例：建立计算机学院学生的视图，并要求透过该视图进行的更新操作只涉及计算机学院的学生。

create view CS_stu
as
(
	select 学号, 姓名, 籍贯
	from 学生
	where 学院 = '计算机'
)
with check option;

在对CS_stu视图进行更新时：

• 修改操作：dbms自动加上学院='计算机’的条件
• 删除操作：dbms自动加上学院='计算机’的条件
• 插入操作：dbms自动检查学院属性值是否为’计算机’
  • 如果不是，则拒绝该插入操作
  • 如果没有提供学院值，则学院列自动填充’计算机’

例：建立多个基表的视图
建立计算机学院选修了《数据库原理》课程的学生成绩视图。

create view CS_DB(学号, 姓名, 成绩)
as
(
	select 学生.学号, 姓名, 成绩
	from 学生
	inner join 学习 on 学生.学号 = 学习.学号
	inner join 课程 on 学习.课程号 = 课程.课程号
	where 课程名 = '数据库原理'
);

建立一个反映学生年龄的视图

create view Stu_Age(学号, 姓名, 年龄)
as
(
	select 学号, 姓名, year(now()) - 出生年份
	from 学生
);

计算后的值或者统计值（入上面的年龄），被称为虚拟列，带有虚拟列的视图，定义时要给出组成视图的各个属性列的名称；
由于视图中的数据是虚的，所以可以将计算和统计的值放到视图中，减少实表的冗余。
删除视图和删除表一样

drop view <视图名>；