数据库系统概论——关系数据库标准语言SQL

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1、SQL概述

        SQL (Structured Query Language）：结构化查询语言，是关系数据库的标准语言。

1.1 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，易学易懂

九个核心词

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

 2、SQL的基本概念

SQL支持关系数据库三级模式结构：

基本表

1. 本身独立存在的表；
2. SQL中一个关系就对应一个基本表；
3. 一个(或多个）基本表对应一个存储文件;
4. 一个表可以带若干索引。

视图

1. 从一个或几个基本表导出的表；
2. 数据库中只存放视图的定义而不存放视图对应的数据；
3. 视图是一个虚表；
4. 用户可以在视图上再定义视图。

3、数据定义

SQL的数据定义功能：模式定义、表定义、视图和索引的定义。

操作对象	操作方式
	创建	删除	修改
模式	CREATE SCHEMA	DROP SCHEMA
表	CREATE TABLE	DROP TABLE	ALTER TABLE
视图	CREATE VIEW	DROP VIEW
索引	CREATE INDEX	DROP INDEX	ALTER INDEX

3.1模式的定义与删除

1.定义模式

 CREATE SCHEMA <模式名> AUTHORIZATION <用户名> ;

说明：

1. 若没有指定模式名，那么<模式名>隐含为<用户名>。
2. 在CREATE SCHEMA中可以接受CREATE TABLE，CREATE VIEW和GRANT子句。
3. 执行创建模式语句必须拥有DBA（数据库管理员）权限，或者DBA授予在CREATE SCHEMA的权限。

2.删除模式   

DROP SCHEMA <模式名> ;

说明：

1. 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。
2. 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。

3.2基本表的定义、删除与修改

1.定义基本表

CREATE TABLE <表名>(

<列名> <数据类型> [<列级完整性约束条件>],

……

);

说明：

1. 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。

2.数据类型

SQL 数据类型 (w3school.com.cn)

3.修改基本表

ALTER TABLE <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>];

说明:

1.         <表名>是要修改的基本表。
2.         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。
3.         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）
4.         DROP CONSTRAINT子句用于删除指定的完整性约束条件。
5.         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。

4.删除基本表    

DROP TABLE <表名> [CASCADE |RESTRICT]

3.3索引的建立和删除

1.建立索引

CREATE  [UNIQUE] [CLUSTER]  INDEX <索引名> ON <表名> （<列名>[次序]）；
（ASC升序 DESC降序）

        UNIQUE表明此索引每一个索引值只对应唯一的数据。

        CLUSTER表示要建立的索引是聚簇索引。聚簇索引是指索引顺序与表中记录的物理顺序一致。

2.删除索引

DROP INDEX <索引名>

4、数据查询

（目标列表达式）函数（列名）；表达式运算符号列名；‘字符串’；列名 想在表中显示的名字。

• （DISTINCT） 去掉表中重复的列名；
• （ORDER BY） 可以按一个或者多个属性列排列。ASC——升序；DESC——降序；作用于实表；
• （GROUP BY）按指定的一列或多列分组；作用于实表；
• （WHERE）常用的查询条件：

 例：

        SELECT Sname,Ssex FROM Student WHERE Sdept IN('IS','MA','CS');

        SELECT Sname,Sno,Ssex FROM Student WHERE Sname LlKE '刘%'；（%——任意字符，_——任意单个字符）

        SELECT * FROM Course WHERE Cname LIKE 'DB\_%i_ _ ' EXCAPE '\';（换码字符）

        SELECT Sno,Grade FROM SC WHERE Cno='3' ORDER BY Grade DESC;

        SELECT Cno,Count(Sno) FROM SC GROUP BY Cno;

4.1聚集函数

聚集函数	作用
count(id)	统计表中id个数
count(distinct id)	统计表中id个数（去重）
max(id)	统计id最大值
min(id)	统计id最小值
sum(id)	统计id之和
avq(id)	统计id平均值

例：

SELECRT COUNT(*) FROM Student; 

PS:WHERE子句中是不能用聚集函数作为条件表达式的。聚函数只能用于SELECT子句和GROUP BY中的HAVING子句。

4.2连接查询

1.等值与非等值连接查询

        连接查询的WHERE子句中用来连接两个表的条件称为连接谓词；‘=’——等值连接，其他运算符号称为非等值连接。

• 在等值连接中把目标列中重复的属性列去掉则为自然连接。
• 一个表与自己进行连接称为自身连接。（需起别名）

  SELECT FIRST.Cno,SECOND.Cpno 
  FROM Course FIRST,Course SECOND
  WHERE FIRST.Cpno = SECOND.Cno;

• 左外连接:列出左边关系中所有的元组。LEFT OUT JOIN SC ON
• 右外连接:列出右边关系中所有的元组。RIGHT OUT JOIN SC ON

4.3嵌套查询

        一个SELECT-FROM-WHERE语句称为一个查询块。

        嵌套查询定义：是指将一个查询块嵌套另一个查询块的子句或HAVING短语条件中的查询。

• 外层查询（父查询）、内层查询（子查询）；
• 子查询中不能使用ORDER BY 子句。
• 带有IN谓词的子查询（在嵌套查询中,子查询的结果往往是个集合,用IN谓词表示父查询的条件在子查询结果的集合中）；
• 带有比较运算符的子查询（当能确切知道内层查询返回单值时,可用比较运算符）；
• 带有ANY(SOME)或ALL谓词的子查询；
• 带有EXISTS（NOT EXISTS）谓词的子查询（存在量词∃）“true” "false"（由EXISTS引出的子查询目标列表都用*）；
• 用EXISTS/NOT EXISTS实现全称量词；
• 用EXISTS/NOT EXISTS实现逻辑蕴涵。

4.4集合查询

        集合操作的种类：并操作、交操作、差操作.

1.并操作UNION

2.交操作INTERSECT

3.差操作EXCEPT

4.5基于派生表的查询

        子查询出现在FROM子句中，子查询可以生成临时派生表成为主查询的查询对象。

SELECT Sno, Cno
FROM SC (SELECT Sno,Avg(Grade) FROM SC GROUP BY Sno)
        AS Avg_sc (avg_sno,avg_grade) -- 派生表
WHERE SC.Sno=Avg_sc.avg_sno AND SC.Grade >=Avg_sc.avg_grade;

5、数据更新

5.1插入数据

1.插入元组 

INSERT INTO <表名> [(<属性列1>[……])]  VALUES (<常量1>[,<常量2>]……)；

• INTO子句：属性列的顺序可与表中的顺序不一致，没有指定属性列的默认插入全部。
• VALUES子句：提供的值必须与INTO子句匹配，值与属性列的个数和值的类型要一致。、

2.插入子查询结果

5.2修改数据

UPDATE <表名> SET<列名>==<表达式>[,<列名> = <表达式>]…… [WHERE <条件>];

• SET子句：指定修改方式，修改的时间，修改后的取值。
• WHERE子句：指定要修改的元组。

5.3删除数据

DELETE FROM<表名> [WHERE<条件>];

若无WHERE，删除所有元组。

空值的处理

6、视图

1．视图的特点:

• (1）视图是虚表，是从一个或几个基本表（或视图）导出的。
• (2）只存放视图的定义,不存放视图对应的数据。
• (3）表中的数据发生变化，视图中查询出的数据也随之改变。

SQL VIEW（视图）

6.1定义视图

1.建立视图

(1）语句格式

CREATE VIEW<视图名>[ (<列名>[，<列名>]…）] AS <子查询>[WITH CHECK OPTION];

• 组成视图的属性列名：全部省略或全部指定。
• RDBMS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。
• 受限更新（WITH CHECK OPTION ——只更新视图中的数据）
• AS后可跟任意SELECT语句

（2）带表达式的视图——子查询中带有表达式；

（3）分组视图——子查询中带有GROUP BY；

（4）行列子集视图——从单个基本表导出，保留了主码，仅去除基本表中某些行。

2.删除视图

DROP VIEW，<视图名>[CASCADE];

•         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。

6.2查询视图 

1.RDBMS实现视图查询的方法——视图消解法

1. 进行有效性检查。
2. 转换成等价的对基本表的查询。
3. 执行修正后的查询。

（GROUP BY 可能使视图消解法出现错误）

6.3更新视图

        说明：因为视图不适宜存储数据，因此对视图的更新操作将通过视图消解，转为对实际表的更新操作。为防止在更新视图时出错，定义视图时要加上WITH CHECK OPTION子句。有些视图不可更新。

end~