数据库.docx

1、数据库第三章 关系数据库标准语言SQL3.1 SQL概述v SQL（Structured Query Language） 结构化查询语言，是关系数据库的标准语言v SQL是一个通用的、功能极强的关系数据库语言SQL标准的进展过程标准 大致页数 发布日期 SQL/86 1986.10 SQL/89(FIPS 127-1) 120页 1989年 SQL/92 622页 1992年 SQL99 1700页 1999年 SQL2003 2003年3.1.2 SQL的特点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

2、活动： 定义关系模式，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、完整性控制等 用户数据库投入运行后，可根据需要随时逐步修改模式，不影响数据的运行。 数据操作符统一2.高度非过程化v 非关系数据模型的数据操纵语言“面向过程”，必须制定存取路径v SQL只要提出“做什么”，无须了解存取路径。v 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v 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v 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

3、构提供多种使用方式v SQL是独立的语言 能够独立地用于联机交互的使用方式v 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v SQL功能极强，完成核心功能只用了9个动词。表3.1 SQL语言的动词SQL 功 能动 词数 据 查 询SELECT 数 据 定 义CREATE，DROP，ALTER数 据 操 纵INSERT，UPDATEDELETE数 据 控 制GRANT，REVOKESQL的基本概念（续）SQL支持关系数据库三级模式结构v 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

4、对应一个存储文件 一个表可以带若干索引v 存储文件 逻辑结构组成了关系数据库的内模式 物理结构是任意的，对用户透明v 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3.2 学生-课程 数据库v 学生表：Student( Sno, Sname, Ssex, Sage, Sdept) 课程表：Course( Cno, Cname, Cpno, Ccredit) 学生选课表：SC( Sno, Cno, Grade)Student表学 号Sno姓 名Sname性 别 Ssex年 龄 Sage所 在 系 Sdept200215

5、121200215122200215123200515125李勇刘晨王敏张立男女女男20191819CSCSMAISCourse表课程号Cno课程名Cname先行课Cpno学分Ccredit1234567数据库数学信息系统操作系统数据结构数据处理PASCAL语言516764243424SC表学 号Sno 课程号 Cno 成绩 Grade 200215121 200215121 200215121 200215122 200215122 1 2 3 2 3 92 85 88 90 803.3 数据定义 SQL的数据定义功能：表定义、视图和索引的定义。表3.2 SQL的数据定义语句操 作 对 象操

6、 作 方 式创 建删 除修 改表CREATE TABLEDROP TABLEALTER TABLE视 图CREATE VIEWDROP VIEW索 引CREATE INDEXDROP INDEX3.3 数据定义v 3.3.1 基本表的定义、删除与修改v 3.3.2 索引的建立与删除3.3.1 基本表的定义、删除与修改一、定义基本表CREATE TABLE （ ， ， ）；学生表Student例1建立“学生”表Student，学号是主码，姓名取值唯一。 CREATE TABLE Student ( Sno CHAR(9) PRIMARY KEY， /* 列级完整性约束条件*/ Sname CHA

7、R(20) UNIQUE， /* Sname取唯一值*/ Ssex CHAR(2)， Sage SMALLINT， Sdept CHAR(20) )； 课程表Course例2 建立一个“课程”表Course。 CREATE TABLE Course ( Cno CHAR(4) PRIMARY KEY， Cname CHAR(40)， Cpno CHAR(4) ， Ccredit SMALLINT， FOREIGN KEY (Cpno) REFERENCES Course(Cno) ); 学生选课表SC例3 建立一个“学生选课”表SC。 CREATE TABLE SC ( Sno CHAR(9)

8、， Cno CHAR(4)， Grade SMALLINT， PRIMARY KEY (Sno，Cno)， /* 主码由两个属性构成，必须作为表级完整性进行定义*/ FOREIGN KEY (Sno) REFERENCES Student(Sno)， /* 表级完整性约束条件，Sno是外码，被参照表是Student */ FOREIGN KEY (Cno) REFERENCES Course(Cno) /* 表级完整性约束条件， Cno是外码，被参照表是Course*/ ); 二、数据类型定义表的属性时，需要指明其数据类型及长度。数据类型含 义CHAR(n)长度为n的定长字符串VARCHAR(

9、n)最大长度为n的变长字符串INT长整数（也可以写作INTEGER）SMALLINT短整数NUMERIC(p，d)定点数，由p位数字组成，小数后面有d位数字REAL取决于机器精度的浮点数Double Precision取决于机器精度的双精度浮点数FLOAT(n)浮点数，精度至少为n位数字DATE日期，包含年、月、日，格式为YYYY-MM-DDTIME时间，包含一日的时、分、秒，格式为HH:MM:SS三、修改基本表ALTER TABLE ADD 完整性约束 DROP ALTER COLUMN ；修改基本表（续）例4向Student表增加“入学时间”列，其数据类型为日期型。 ALTER TABLE

10、 Student ADD S_entrance DATE； 不论基本表中原来是否已有数据，新增加的列一律为空值。例5 将年龄的数据类型由字符型（假设原来的数据类型是字符型）改为整数。 ALTER TABLE Student ALTER COLUMN Sage INT；例6 增加课程名称必须取唯一值的约束条件。 ALTER TABLE Course ADD UNIQUE(Cname); 四、删除基本表 DROP TABLE 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：

11、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 删除基本表(续)【例7】删除Student表。 DROP TABLE Student CASCADE ; 基本表定义被删除，数据被删除 表上建立的索引、视图、触发器等一般也将被删除 【例8】若表上建有视图，选择RESTRICT时表不能删除。 CREATE VIEW IS_Student AS SELECT Sno，Sname，Sage FROM Student WHERE Sdept=IS； DROP TABLE Student RESTRICT; -ERROR: cannot drop table Student because

12、 other objects depend on it.例9若选择CASCADE时可以删除表，视图也自动被删除。 DROP TABLE Student CASCADE; -NOTICE: drop cascades to view IS_StudentSELECT * FROM IS_Student;-ERROR: relation IS_Student does not exist 3.3 数据定义v 3.3.1 基本表的定义、删除与修改v 3.3.2 索引的建立与删除3.3.2 索引的建立与删除v 建立索引的目的：加快查询速度v 谁可以建立索引 DBA 或表的属主（即建立表的人） DBMS

13、一般会自动建立以下列的索引 PRIMARY KEY UNIQUEv 谁维护索引 DBMS自动完成v 使用索引 DBMS自动选择是否使用索引以及使用哪些索引一、建立索引 v 语句格式CREATE UNIQUE CLUSTER INDEX ON (, )； 例10 CREATE CLUSTER INDEX Stusname ON Student(Sname)； 在Student表的Sname（姓名）列上建立一个聚簇索引v 在最经常查询的列上建立聚簇索引以提高查询效率 v 一个基本表上最多只能建立一个聚簇索引 v 经常更新的列不宜建立聚簇索引 例11为学生-课程数据库中的Student，Course

14、，SC三个表建立索引。 CREATE UNIQUE INDEX Stusno ON Student(Sno)；CREATE UNIQUE INDEX Coucno ON Course(Cno)；CREATE UNIQUE INDEX SCno ON SC(Sno ASC，Cno DESC)； Student表按学号升序建唯一索引 Course表按课程号升序建唯一索引 SC表按学号升序和课程号降序建唯一索引二、删除索引 v DROP INDEX ；删除索引时，系统会从数据字典中删去有关该索引的描述例12 删除Student表的Stusname索引。DROP INDEX Stusname；数据查询

15、v 语句格式 SELECT ALL|DISTINCT ， FROM ， WHERE GROUP BY HAVING ORDER BY ASC|DESC ；3.4.1 单表查询 v 查询仅涉及一个表： 一、 选择表中的若干列 二、 选择表中的若干元组 三、 ORDER BY子句 四、 聚集函数一、 选择表中的若干列v 查询指定列 例1 查询全体学生的学号与姓名。 SELECT Sno，Sname FROM Student； 例2 查询全体学生的姓名、学号、所在系。 SELECT Sname，Sno，Sdept FROM Student；2. 查询全部列v 选出所有属性列： 在SELECT关键字后

16、面列出所有列名 将指定为 *例3 查询全体学生的详细记录。SELECT Sno，Sname，Ssex，Sage，Sdept FROM Student； 或SELECT *FROM Student； 3. 查询经过计算的值 v SELECT子句的可以为： 算术表达式 字符串常量 函数 列别名 例4 查全体学生的姓名及其出生年份。SELECT Sname，2004-Sage /*假定当年的年份为2004年*/FROM Student；输出结果： Sname 2004-Sage 李勇 1984 刘晨 1985 王敏 1986 张立 1985 例5 查询全体学生的姓名、出生年份和所有系，要求用小写字母

17、表示所有系名。SELECT Sname，Year of Birth: ，2004-Sage， ISLOWER(Sdept)FROM Student；输出结果： Sname Year of Birth: 2004-Sage ISLOWER(Sdept) 李勇 Year of Birth: 1984 cs 刘晨 Year of Birth: 1985 is 王敏 Year of Birth: 1986 ma 张立 Year of Birth: 1985 is 3.4.1 单表查询 v 查询仅涉及一个表： 一、 选择表中的若干列 二、 选择表中的若干元组 三、 ORDER BY子句 四、 聚集函数二

18、、选择表中的若干元组v 1. 消除取值重复的行 如果没有指定DISTINCT关键词，则缺省为ALL。例6 查询选修了课程的学生学号。 SELECT Sno FROM SC； 等价于： SELECT ALL Sno FROM SC； 执行上面的SELECT语句后，结果为： Sno 200215121 200215121 200215121 200215122 200215122消除取值重复的行（续）v 指定DISTINCT关键词，去掉表中重复的行。 SELECT DISTINCT Sno FROM SC； 执行结果： Sno 200215121 2002151222.查询满足条件的元组表3.4

19、常用的查询条件查 询 条 件谓 词比 较=，=，=，!=，!，!；NOT+上述比较运算符确定范围BETWEEN AND，NOT BETWEEN AND确定集合IN，NOT IN字符匹配LIKE，NOT LIKE空 值IS NULL，IS NOT NULL多重条件（逻辑运算）AND，OR，NOT(1) 比较大小【例7】查询计算机科学系全体学生的名单。 SELECT Sname FROM Student WHERE Sdept=CS； 【例8】查询所有年龄在20岁以下的学生姓名及其年龄。 SELECT Sname，Sage FROM Student WHERE Sage 20；【例9】查询考试成绩

20、有不及格的学生的学号。 SELECT DISTINCT Sno FROM SC WHERE Grade60； （2）确定范围v 谓词: BETWEEN AND NOT BETWEEN AND 【例10】查询年龄在2023岁（包括20岁和23岁）之间的学生的姓名、系别和年龄。 SELECT Sname，Sdept，SageFROM StudentWHERE Sage BETWEEN 20 AND 23； 【例11】查询年龄不在2023岁之间的学生姓名、系别和年龄。 SELECT Sname，Sdept，Sage FROM Student WHERE Sage NOT BETWEEN 20 AND

21、 23；(3) 确定集合v 谓词：IN , NOT IN 例12查询信息系（IS）、数学系（MA）和计算机科学系（CS）学生的姓名和性别。 SELECT Sname，Ssex FROM Student WHERE Sdept IN ( IS，MA，CS );例13查询既不是信息系、数学系，也不是计算机科学系的学生的姓名和性别。 SELECT Sname，Ssex FROM Student WHERE Sdept NOT IN ( IS，MA，CS );(4)字符匹配v 谓词： NOT LIKE v 匹配串为固定字符串。例14 查询学号为200215121的学生的详细情况。 SELECT * F

22、ROM Student WHERE Sno LIKE 200215121；等价于： SELECT * FROM Student WHERE Sno = 200215121 ；2) 匹配串为含通配符的字符串。例15 查询所有姓刘学生的姓名、学号和性别。 SELECT Sname，Sno，Ssex FROM Student WHERE Sname LIKE 刘%；例16 查询姓欧阳且全名为三个汉字的学生的姓名。 SELECT Sname FROM Student WHERE Sname LIKE 欧阳_；例17 查询名字中第2个字为阳字的学生的姓名和学号。 SELECT Sname，Sno FRO

23、M Student WHERE Sname LIKE _阳%；例18 查询所有不姓刘的学生姓名。 SELECT Sname，Sno，Ssex FROM Student WHERE Sname NOT LIKE 刘%；(5) 涉及空值的查询 谓词： IS NULL 或 IS NOT NULL “IS” 不能用 “=” 代替 例19 某些学生选修课程后没有参加考试，所以有选课记录，但没有考试成绩。查询缺少成绩的学生的学号和相应的课程号。 SELECT Sno，Cno FROM SC WHERE Grade IS NULL例20 查所有有成绩的学生学号和课程号。 SELECT Sno，Cno FRO

24、M SC WHERE Grade IS NOT NULL；(6) 多重条件查询v 逻辑运算符：AND和OR来联结多个查询条件 AND的优先级高于OR 可以用括号改变优先级v 可用来实现多种其他谓词 NOT IN NOT BETWEENAND例21查询计算机系年龄在20岁以下的学生姓名。 SELECT Sname FROM Student WHERE Sdept= CS AND Sage20；v 改写例12例12 查询信息系（IS）、数学系（MA）和计算机科学系（CS）学生的姓名和性别。SELECT Sname，SsexFROM StudentWHERE Sdept IN ( IS，MA，CS

25、)可改写为：SELECT Sname，SsexFROM StudentWHERE Sdept= IS OR Sdept= MA OR Sdept= CS ；3.4.1 单表查询 v 查询仅涉及一个表： 一、 选择表中的若干列 二、 选择表中的若干元组 三、 ORDER BY子句 四、 聚集函数三、ORDER BY子句 v ORDER BY子句 可以按一个或多个属性列排序 升序：ASC；降序：DESC；缺省值为升序v 当排序列含空值时 ASC：排序列为空值的元组最后显示 DESC：排序列为空值的元组最先显示 例22查询选修了3号课程的学生的学号及其成绩，查询结果按分数降序排列。 SELECT S

26、no，Grade FROM SC WHERE Cno= 3 ORDER BY Grade DESC；例23查询全体学生情况，查询结果按所在系的系号升序排列，同一系中的学生按年龄降序排列。 SELECT * FROM Student ORDER BY Sdept，Sage DESC；3.4.1 单表查询 v 查询仅涉及一个表： 一、 选择表中的若干列 二、 选择表中的若干元组 三、 ORDER BY子句 四、 聚集函数四、聚集函数 v 聚集函数： 计数COUNT（DISTINCT|ALL *）COUNT（DISTINCT|ALL ） 计算总和SUM（DISTINCT|ALL ） 计算平均值AVG

27、（DISTINCT|ALL ） 最大最小值 MAX（DISTINCT|ALL ） MIN（DISTINCT|ALL ）例24 查询学生总人数。 SELECT COUNT(*) FROM Student； 例25 查询选修了课程的学生人数。 SELECT COUNT(DISTINCT Sno) FROM SC； 例26 计算1号课程的学生平均成绩。 SELECT AVG(Grade) FROM SC WHERE Cno= 1 ；例27查询选修1号课程的学生最高分数。 SELECT MAX(Grade) FROM SC WHER Cno= 1；3.4.2 连接查询 v 连接查询：同时涉及多个表的查询。