【数据库原理及应用教程】第三章 SQL

文章目录

  • 重点难点
  • 建立数据库
    • 创建数据库
    • 选择元组select
      • 多表查询
      • 子查询
    • 追加元组 insert
      • 嵌套子查询
    • 元组删除命令 delete
    • Update命令
    • 结果计算
    • 聚集函数
    • 分组查询和分组过滤
    • 分组过滤
  • 修正与撤销数据库
    • SQL-DDL撤销与修改
      • 撤销基本表
      • 指定数据库
      • 关闭数据库
  • 视图
    • 定义视图

重点难点

  • SQL-SELECT:In | Not In, Some, all, exists | not exists
  • SQL-SELECT:聚集函数,Group By, Having
  • 视图及其应用

建立数据库

学生选课数据库SCT

学生表:Student(SNo char(8), Sname char(10), Ssex char(2), Sage integer, DNo, char(2), Sclass char(6))

院系表:Dept(DNo char(2), Dname char(10), Dean char(10))

课程表:Course(CNo char(3), Cname char(12), Chourse integer, Credit float(1), TNo char(3))

教师表:Teacher(TNo char(3), Tname char(10), DNo char(2), Slaary float(2))

选课表:SC(SNo char(8), CNo char(3), Score float(1))

建立数据库包括:定义数据库和表(使用DDL),向表中追加元组(DML),两件事。

DDL:创建database,创建table,定义.约束.View.Index…;删除,drop;更改,Alter。
DML:insert, delete, select, update
DCL:授权/取消授权,Grant, Revoke

DDL通常由DBA使用,也可以DBA授权之后的程序

创建数据库

表达式:

Create database 数据库名

示例:创建SCT

Create database SCT

定义数据库的同时,也可以定义很多物理特性,这里指介绍最简单的定义。然后可以创建表。
表达式:

Create table 表名(列名 数据类型[primary key|unique][Not null]
					[列名 数据类型],...

定义表的时候,最少要有一列

  • Primary Key每个表只能创建一个主键约束
  • Unique唯一性约束(候选键),可以有多个
  • Not null非空约束。该列不允许出现空值
  • 其它
    示例:定义学生表Student
Create Student(SNo char(10) not null, Sname char(8), Ssex char(2), Sage integer, DNo char(2), Sclass char(6));

选择元组select

表达式

Select 列名     				(子句)
	From 表明				(子句)
	Where 检索条件			(子句)

此操作就相当于对一个关系,进行条件查找后再进行投影。
示例:检索学生表中所有学生的信息

Select * 
	From Student;

示例:检索学生表中所有学生的姓名及年龄

Select Sname, Sage
	From Student

示例:检索学生表中所有年龄大于等于19岁的学生的年龄及姓名

Select Sage, Sname
	From Student
	Where Sage >= 19;

关键:检索条件书写
not, and, or运算优先级

示例:检索教师表中所有工资少于1500元或者工资大于2000元 并且是03系的教师姓名

Select Tname
	From Teacher
	Where (Salary < 1500 or Salary > 2000) and DNo = '03'; 
	#注意 not, and, or 的运算优先级

示例:求或者学过001号课程,或者学过002号课程学生的学号

Select
	From SC
	Where CNo='001' or CNo = '002';

示例:求既学过001课程,又学过002课程学生的学号

Select SNo
	From SC as SC1, SC as SC2
	Where SC1.SNo=SC2.SNo and SC1.CNo = '001' and SC2.CNo = '002';
#下面的查询结果是空,也就是select语句书写有问题
Select SNo # 检索结果为空
	From SC
	Where CNo='001' and CN0='002'; # 不可能既等于001,又等于002

结果唯一性问题

  • 关系模型不允许出现重复的元组,但是现实的DMBS中,允许出现重复元组
  • 在Table中,要求无重复元组是通过Primary Key或Unique保证
  • 在检索结果中,要求无重复元组,通过DISTINCT保留字实现
    示例:在选课表中,检索成绩大于80分的所有学号
Select DISTINCT SNo
	From SC
	Where Score > 80;

结果排序问题
在select语句中增加order by子句实现排序功能,asc表示升序,desc表示降序
示例:按学号由小到大的顺序显示出所有学生的学号及姓名

Select SNo, SName
	From Student
	Order By SNo asc, Sname asc

示例:检索002号课程大于80分的所有同学学号并按成绩由高到低排序

Select SNo
	From SC
	Where Score > 80 and DNo = ='002'
	Order By Score desc;

模糊查询问题
%:匹配0个或多个字符
_:匹配任意单一字符
****:转义字符。比如只想检索百分号,而不是百分号当作通配符使用。

多表查询

多表查询通过连接运算完成,连接运算通过笛卡尔积完成。将连接条件放到Where子句中即可完成。
示例:按“001”号课程成绩由高到低顺序显示所有写上姓名(两表)

Select Student.SName
	From SC, Student
	Where SC.SNo=Student.SNo and SC.CNo='001'
	Order By SC.CNo desc;

示例:按‘数据库’课程成绩由高到低顺序显示所有同学姓名(三表)

Select Student.SName
	From Course, SC, Student
	Where Course.CNo=SC.CNo and SC.SNo=Student.SNo and Course.CName='数据库'
	Order By SC.Score;

对同一个表进行连接操作:对同一个表,(From子句中)使用不同的别名进行处理
示例:求有薪水差额的任意两位教师

Select T1.TName, T2.TName
	From Teacher T1, Teacher T2
	Where T1.Salary > T2.Salary;

示例:求‘001’号课程有成绩差的任意两位同学

Select S1.SName, S2.SName
	From SC as SC1, SC as SC2, Student as S1, Student as S2
	Where S1.SNo=SC1.SNo and S2.SNo=SC2.SNo and SC1.Score > SC2.Score

示例:求既学过’001’号课又学过‘002’号课的所有学生的学号

Select S1.SNo
	From SC as S1, SC as S2
	Where S1.SNo=S2.SNo and S1.CNO='001' and S2.CNo='002';

示例:列出没学过李明老师教授课程的所有同学姓名?

Select Student.SName
	From Student, Teacher, Course, SC
	Where Course.CNo = Teacher.CNo and Course.CNo=SC.CNo and Course.SNo = Student.SNo and (not Teacher.TName='李明')
	

子查询

为什么需要子查询?
1、集合成员资格查询:某一元素是否是某一个集合成员
2、集合之间比较:两个集合之间进行比较
3、集合基测试:测试集合是否为空、测试集合是否存在重复元组?

子查询:出现在Where子句中的Select语句被称为子查询。子查询返回一个集合。
三种类型子查询:In | Not In , ⊝-Some | ⊝-ALL, Exists | Not Exists
1、【In | Not In】 子查询

表达式	[not] in (子查询)

判断某一表达式的值是否在子查询的结果中
示例:列出张三、王三同学的所有信息

Select * 
	From Student
	Where SName="张三" or SName ="王三";
	Where SName in ("张三", "王三");

示例:列出选修001号课程的学生的学号和姓名

Select SNo, SName
	From Student
	Where SNo in 
		(select S# From SC Where CNo = '0001');

示例:求既学过001号课程,又学过002号课程的学生学号

Select SNo
	From SC
	Where CNo ='002' and SNo in # 依旧使用SNo进行连接查询
		(Select SNo From SC Where CNo == '002);
		

同一种查询多种书写方式:用户书写更灵活。

示例:列出没学过李明老师讲授课程的所有同学的姓名?

错误示范
Select	SName
	From Student
	Where DNo not in
		(Select DNo From Teacher 
		Where TName = '李明')
正确示范
Select SName 
	From Student
	Where SNo not in 
	(Select SNo From SC, Student, Teacher
	Where SC.SNo=Student.SNo and SC.TNo=Teacher.TNo and Teacher.name = '李明');

子查询分为内层查询和外层查询,同样受到定义域约束,将子查询分为两个部分:
(1)非相关子查询:内层查询中,不使用外层查询的变量
(2)相关子查询:内层查询需要依靠外层查询的变量(只能由外层查询向内层传递参数,不能内层向外层传递参数)

2、【⊝-some 和⊝-all】子查询
语法中,⊝表示比较运算符:<, >, >=, <=, =, <>
将表达式的值与子查询的结果进行比较:
(1)与子查询某一个(不是全部)比较下,满足⊝关系,为⊝-some。存在量词
(2)与子查询结果所有值进行比较,全部满足⊝关系,为⊝-all。全称量词
示例:找出工资最低的教师姓名

Select TName
	From Teacher
	Where Salary <= all(Select Salary From Teacher)

示例:找出001号课成绩不是最高的所有学生的学号

Select SNo
	From SC
	Where CNo='001' and Score < some(
	Select Score From SC Where CN0='001);

示例:找出所有课程都不及格的学生姓名

Select SName
	From Student
	Where SNo = all(.      Where 60 > all (Select Score From SC Where SNo = Student.SNo)
	Select Student.SNo 
		From SC,Student 
		Where SC.SNo=Student.SNo and Score < 60);

示例:找出001号课程成绩最高的所有学生学号

Select SNo
	From SC
	Where CNo='001' and Score >= all(
	Select Score From SC where CNo='001');

示例:找出98030101号同学成绩最低的课程号

Select CNo
	From SC
	Where SNo='98030101' and Score <= all(
	Select Score From SC Where SNo='98030101');

示例:找出张三同学成绩最低的课程号

等价变换:
“表达式= some(子查询)” 和 “表达式 in(子查询)”
“表达式<> all(子查询)” 和 “表达式 not in(子查询)”
3、【Exists | Not Exists】
子查询结果中有无元组存在

追加元组 insert

表达式:

insert into 表明【列名...values (值...

【注意】需要值与列一一对应
示例:向Student表中追加元组

insert into Student
	values('98030101', '张三', '男', '20', '03', '980301');

嵌套子查询

将values换成select…from…where子句
示例:新建立Table:St(SNo, SName),将以“伟”结尾的同学新增到该表中

Insert into St(SNo, SName)
	Select SNo, SName
		From Student
		Where SName like '%伟';

【注意】新增元组时,DMBS会检查用户定义的完整性约束条件,如不符合完整性约束条件,则不会执行新增动作。

元组删除命令 delete

表达式:

Delete From 表名 [Where 条件表达式];

如果Where条件省略,则删除所有的元组
Select…From…Where句子很重要
1、当不写Where时,就是删除所有元组
2、Where满足条件的元组
示例:删除SC表中所有元组

Delete From SC;

示例:删除98030101号同学所选的所有课程

Delete From SC Where SNo = '98030101';

示例:【删除自动控制系的所有同学】:嵌套语句,属于子查询部分(属于后面内容)。

Delete From Student Where in
	(Select DNo From Dep Where Dname='自动控制');

【更复杂的条件删除语句】
示例:删除有四门不及格课程的所有同学

Delete From Student Where SNo in
	(Select SNo From SC Where Score<60
	Group by SNo Having Count(*)>=4);
  • 此SELECT语句书法语法后面解释
  • 当删除元组时,DBMS会检查用户定义的完整性约束条件,如不符合完整性约束条件,则不会执行删除动作

**Select…From…Where…**语句很重要

Update命令

元组更新Update命令:用指定要求的值更新指定表中满足指定条件的元组

Update 表名
	Set 列名 = 表达式 | (子查询)
		[[,列名=表达式|(子查询)]]
		[Where 条件表达式];

如果Where 条件省略,则更新所有的元组

示例:将所有教师工资上调5%

Update Teacher
	Set Sal = Sal + Sal * 0.05;

示例:将所有计算机系教师工资上调10%

Update Teacher
	Set Sal = Sal + Sal*0.1
	Where DNo in
		(Select DNo From Department WHere Dname='计算机');

结果计算

示例:求有差额(差额>0)的任意两位教师的薪水差额

Select T1.TName, T2,TName, T1.Salary-T2.Salary
	From Teacher as T1, Teacher as T2
	Where T1.Salary > T2.Salary;

示例:依据学生年龄求学生的出生年份,当前是2015年

Select 2015-SAge
	From Student;

聚集函数

在Select子句中,使用聚集函数
Count:求个数
sum:求和
avg:求平均
max:求最大值
min:求最小值
示例:求所有教师工资的总额

Select Sum(Salary) From Teacher;

示例:求计算机系教师工资总额

Select sum(Salary)
	From Teacher
	Where TDept = '计算机系';

如何使用一条语句,实现:求每一门课的平均成绩?求每一位学生的平均成绩?

分组查询和分组过滤

分组:将检索到的元组按照某一条件进行分类
在Where子句后面,增加Group By
分组条件可以是:列名1,列名2,…
示例:求每一学生的平均成绩

Select SNo, avg(Score)
	From SC
	group by SNo; # 根据学生进行分组

示例:求每一门课程的平均成绩

Select CNo, avg(Score)
	From SC
	group by CNo;

问:如何查找超过两门不及格的同学学号?

Select SNo
	From SC
	Where Score < 60 and Count(*)>2 # 错误,因为where子句不能加聚合函数
	Group by SNo;

分组过滤

对集合(分组)的条件进行过滤。即:满足条件的集合留下,不满足条件的集合删除。
需要先分组,再过滤。所以只能在Group by子句后面。

Select SNo
	From SC
	Where Score < 60
	Group by SNo Having Count(*)>2;

示例:求有10人以上不及格的课程号

Select CNo
	From SC
	Where Score < 60
	Group by CNo having count(*)>10

每一分组检查满足与否的条件要用Having子句
每一行都检查是否满足条件用Where子句
语句执行:from where select group by having

修正与撤销数据库

SQL-DDL撤销与修改

**修正数据库:**修正数据库的定义,主要是修正表的定义
修正基本表的定义

Alter table tablename
ADD {columnname datatype,...}
drop 约束
modify {columnname datatype,...};

示例:在学生表Student(SNp, Sname, Ssex, Sage, DNo, Scalss)基础上,增加两列:Saddr, PID

Alter table Student ADD Saddr char(40), PID char(18);

示例:将上例表中Sname列的数据类型(原char(8))增加两个字符

Alter table Student Modify Sname char(10);

示例:删除学生姓名必须取名唯一值的约束

Alter table Student Drop Unique(Sname);

撤销基本表

drop table 表名;

【注意】

1、Delete...From...是删除表中的元组,并不删除表;Drop table 是撤销基本表,包括表的格式、表中所有元组、由该表导出的视图等相关所有内容。 2、只有Delete From,没有Delete table 3、是Drop table
drop database 数据库名;

指定数据库

use 数据库名;

关闭数据库

close 数据库名;

【数据库原理及应用教程】第三章 SQL_第1张图片

视图

三级模式 — SQL
外模式 – 视图
模式 ---- 基本表

SQL语言的视图:外模式+外模式/模式映像

  • 基本表是实际存储于存储文件的表,基本表中的数据是需要存储的
  • 视图由基本表导出,数据并不保存
  • 对视图数据的更改反应在基本表上

定义视图

create view view_name
	as 子查询[with check option]

使用视图的目的:提升数据的安全性,能够一定程度上防止用户对数据的失误操作。

不可更新:
使用聚集函数、unique\distince、group by、经过计算表达式得到的列、单个表但是没有主键。

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