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3. SQL 概述

3. SQL 概述. SQL 概述 SQL 数据定义功能 SQL 数据查询功能 SQL 数据修改功能 SQL 数据控制功能 嵌入式 SQL. 3.1 SQL 概述. 历史 1974 年，由 Boyce 和 Chamberlin 提出。 1975-1979 年，在 System R 上实现，由 IBM 的 San Jose 研究室研制，称为 Sequel ，现在称为 SQL (Struceured Query Languang) 。 标准化 有关组织 ANSI(American Natural Standard Institute)

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3. SQL 概述

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Presentation Transcript

  1. 《数据库系统概论》讲义 3. SQL概述 • SQL概述 • SQL数据定义功能 • SQL数据查询功能 • SQL数据修改功能 • SQL数据控制功能 • 嵌入式SQL

  2. 《数据库系统概论》讲义 3.1 SQL概述 • 历史 • 1974年，由Boyce和Chamberlin提出。 • 1975-1979年，在System R上实现，由IBM的San Jose研究室研制，称为Sequel，现在称为SQL (Struceured Query Languang)。 • 标准化 • 有关组织 • ANSI(American Natural Standard Institute) • ISO(International Organization for Standardization) • 有关标准 • SQL-86：“数据库语言SQL”

  3. 《数据库系统概论》讲义 3.1 SQL概述 • SQL-89：“具有完整性增强的数据库语言SQL”，增加了对完整性约束的支持。 • SQL-92：“数据库语言SQL”，是SQL-89的超集，增加了许多新特性，如新的数据类型，更丰富的数据操作，更强的完整性、安全性支持等。 • SQL-3：正在讨论中的新的标准，将增加对面向对象模型的支持。 • 特点 • 一体化 集DDL，DML，DCL于一体。 单一的结构----关系，带来了数据操作符的统一。 • 面向集合的操作方式 一次一集合。

  4. 《数据库系统概论》讲义 3.1 SQL概述 • 高度非过程化 用户只需提出“做什么”，无须告诉“怎么做”，不必了解存取路径。 • 两种使用方式，统一的语法结构 SQL既是自含式语言（用户使用），又是嵌入式语言（程序员使用）。 • 语言简洁，易学易用

  5. 《数据库系统概论》讲义 SQL示例 DEPT(D# , DNAME , DEAN) S(S# , SNAME , SEX , AGE , D#) COURSE(C# , CN , PC# , CREDIT) SC(S# , C# , SCORE) PROF(P# , PNAME, AGE, D# , SAL) PC(P# , C#)

  6. 《数据库系统概论》讲义 SQL示例

  7. 《数据库系统概论》讲义 3.2 SQL数据定义 • 域定义 • 基本表的定义 • 索引的定义 • 数据库的建立与撤消 • SQL数据定义特点

  8. 《数据库系统概论》讲义 域定义 • 域类型（SQL-92） • char（n）：固定长度的字符串。 • varchar（n）：最大长度为n的可变长字符串。 • int：长整型，全字长。 • smallint：短整型，半字长。 • decimal（p[，q]）：定长数，共p位，其中小数点后边q位。 • real：浮点数。 • double precision：双精度浮点数。 • date：日期（年、月、日）。 • time：时间（小时、分、秒）。

  9. 《数据库系统概论》讲义 SQL提供的数据类型

  10. 《数据库系统概论》讲义 域定义 • 域定义 • 格式 create domain域名 数据类型 • 示例 create domainperson-name char（20） 类似C语言中： typedefADDRESS_LIST{ char name[10]; char telephone[20]; char location[20] char email[20]}; ADDRESS_LIST tom;

  11. 《数据库系统概论》讲义 创建表 • 定义（CREATE） create table表名（ 列名 数据类型 [default 缺省值] [not null] [，列名 数据类型 [default 缺省值] [not null]] …… [，primary key（列名 [，列名] …）] [，foreign key（列名 [，列名] …） references表名 （列名 [，列名] …）] [，check（条件）]）

  12. 《数据库系统概论》讲义 创建表 • 示例 create domain person_name char(20) create table PROF ( PNO char[10], person_name PNAME not null, SAL int, AGE int, DNO char[10], primary key (PNO), foreign key (DNO) references DEPT(DNO), check (SAL > 0))

  13. 《数据库系统概论》讲义 修改表 • 修改基本表定义（ALTER） • 格式： alter table表名 [add子句] 增加新列 [drop 子句] 删除列 [modify子句] 修改列定义 • 示例 alter table PROF add LOCATION char[30]

  14. 《数据库系统概论》讲义 撤消表 • 撤消基本表定义（drop） • 格式 drop table表名 • 示例 drop tableDEPT • DANGER 撤消基本表后，基本表的定义、表中数据、索引、以及由此表导出的视图的定义都被删除。 • WHAT’S THE MEAN OFCASCADE?

  15. 《数据库系统概论》讲义 创建索引 • 索引的定义 create [unique/distinct] [cluster] index索引名 on表名 (列名 [asc/desc] [ , 列名[asc/desc]]…) unique（distinct）：唯一性索引，不允许表中不同的行在索引列上取相同值。若已有相同值存在，则系统给出相关信息，不建此索引。系统并拒绝违背唯一性的插入、更新。 cluster：聚集索引，表中元组按索引项的值排序并物理地聚集在一起。一个基本表上只能建一个聚集索引。 asc/desc：索引表中索引值的排序次序，缺省为asc。

  16. 《数据库系统概论》讲义 创建索引 • 示例： DEPT(D# , DNAME , DEAN) S(S# , SNAME , SEX , AGE , D#) COURSE(C# , CN , PC# , CREDIT) SC(S# , C# , SCORE) PROF(P# , PNAME, AGE, D# , SAL) PC(P# , C#) create unique index s-index on S（S#） create unique index sc-index on SC （S# asc, C# desc） create cluster index c-index on course（C#）

  17. 《数据库系统概论》讲义 索引撤消 • 索引的撤消 • 格式： drop index 索引名 • 索引的有关说明 • 可以动态地定义索引，即可以随时建立和删除索引。 • 不允许用户在数据操作中引用索引。索引如何使用完全由系统决定，这支持了数据的物理独立性。 • 应该在使用频率高的、经常用于连接的列上建索引。 • 一个表上可建多个索引。索引可以提高查询效率，但索引过多耗费空间，且降低了插入、删除、更新的效率。

  18. 《数据库系统概论》讲义 创建库 有的数据库系统支持多库。 • 建立一个新数据库 create database数据库名 • 撤消一个数据库 drop database数据库名 • 指定当前数据库 database数据库名 • 指定当前数据库 close database数据库名

  19. 《数据库系统概论》讲义 3.2 SQL数据定义特点 • SQL中，任何时候都可以执行一个数据定义语句，随时修改数据库结构。 • 在非关系型的数据库系统中，必须在数据库的装入和使用前全部完成数据库的定义。若要修改已投入运行的数据库，则需停下一切数据库活动，把数据库卸出，修改数据库定义并重新编译，再按修改过的数据库结构重新装入数据。 • 数据库定义不断增长(不必一开始就定义完整)。 • 数据库定义随时修改(不必一开始就完全合理)。 • 可进行增加索引、撤消索引的实验，检验其对效率的影响。

  20. 《数据库系统概论》讲义 3.3 SQL数据查询 • SQL数据查询基本结构 • select子句 • 重复元组的处理 • from子句 • where子句 • 更名运算 • 字符串操作 • 元组显示顺序 • 集合操作

  21. 《数据库系统概论》讲义 3.3 SQL数据查询 • 分组和聚集函数 • 空值 • 嵌套子查询 • 派生关系 • 视图 • 关系的连接

  22. 《数据库系统概论》讲义 数据查询基本结构 • 基本结构 selectA1 , A2 , … , An fromr1 ,r2 , …, rm whereP  ∏A1 , A2 , … , An(p(r1  r2  …  rm)) • 示例 给出所有老师的姓名。 select PNAME from PROF

  23. 《数据库系统概论》讲义 数据查询目标列 • 目标列形式 可以为列名，* ，算术表达式，聚集函数。 • “*”：表示“所有的属性”。 给出所有老师的信息。 select * from PROF • 带，， ， 的算术表达式 给出所有老师的姓名及税后工资额。 select PNAME，SAL  0.95 from PROF

  24. 《数据库系统概论》讲义 重复元组处理 • 语法约束 缺省为保留重复元组，也可用关键字all显式指明。若要去掉重复元组，可用关键字distinct或unique指明。 • 示例 找出所有选修课程的学生。 selectdistinct SNO from SC

  25. 《数据库系统概论》讲义 From子句 • 说明 from子句列出查询的对象表。当目标列取自多个表时，在不混淆的情况下可以不用显式指明来自哪个关系。 • 示例 • 例：找出工资低于500的职工的姓名、工资、系别。 select PNAME , SAL , DNAME from PROF , DEPT where SAL < 500 and PROF.DNO = DEPT.DNO

  26. 《数据库系统概论》讲义 From子句 • 例：列出教授“哲学”课程的老师的教工号及姓名。 select PROF. PNO , PNAME from PROF , PC , COURSE where PROF.PNO = PC.PNO and PC.CNO = COURSE.CNO and COURSE.CNAME = “哲学”

  27. 《数据库系统概论》讲义 Where子句 • 语法成分 • 比较运算符：、 、、、=、  。 • 逻辑运算符：and，or，not。 • between条件：判断表达式的值是否在某范围内。 • in：确定集合，判断表达式的值是否在某集合内。 • 示例 • 列出工资在500~800之间的老师姓名。 select PNAME from PROF where SAL between 500 and 800

  28. 《数据库系统概论》讲义 更名运算 • 格式 old_name as new_name 为关系和属性重新命名，可出现在select和from子句中。 • 示例 • 属性更名 例：给出所有老师的姓名、所纳税额及税后工资额。 select PNAME，SAL0.05 as taxi， SAL*0.95 as incoming from PROF

  29. 《数据库系统概论》讲义 更名运算 • 关系更名 找出工资比所在系主任工资高的老师姓名及工资。 select P1.PNAME，P1.SAL from PROF as P1，PROF as P2，DEPT where P1.DNO = DEPT.DNO and DEPT.DEAN = P2.PNO and P1.SAL > P2.SAL 注：as可选。

  30. 《数据库系统概论》讲义 字符串操作 • 命令格式 • like：找出满足给定匹配条件的字符串。 格式：列名 [not] like “字符串” • 匹配规则： “%” ：匹配零个或多个字符。 “＿”：匹配任意单个字符。 escape：定义转义字符，以去掉特殊字符的特定含义，使其被作为普通字符看待。如escape “\”，是定义了 \ 作为转义字符，则可用\%去匹配%，用\＿去匹配＿，用\ \去匹配 \ 。

  31. 《数据库系统概论》讲义 字符串操作 • 示例 • 列出姓名以“张”打头的教师的所有信息。 select * from PROF where PNAME like “张%” • 列出名称中含有4个字符以上，且倒数第3个字符是d，倒数第2个字符是_的系的所有信息。 select * from PROF where PNAME like “% ＿d \＿＿”

  32. 《数据库系统概论》讲义 元组显示顺序 • 命令 order by列名 [asc | desc] • 示例 • 按系名升序列出老师姓名，所在系名，同一系中老师按姓名降序排列。 select DNAME，PNAME from PROF，DEPT where PROF.DNO = DEPT.DNO order by DNAME asc，PNAME desc

  33. 《数据库系统概论》讲义 集合操作 • 命令 集合并：union 集合交：intersect 集合差：except • 示例 • 求选修了001或002号课程的学生号。 （select SNO from SC where CNO = 001） union all （select SNO from SC where CNO = 002）

  34. 《数据库系统概论》讲义 集合操作 • 求选修了001或002号而没有选003号课程的学生号。 （select SNO from SC where CNO = 001 or CNO = 002 ） except （select SNO from SC where CNO = 003） • 提示 集合操作自动去除重复元组，如果要保留重复元组的话，必须用all关键词指明。

  35. 《数据库系统概论》讲义 分组和聚集函数 • 分组命令 group by列名 [having条件表达式] group by将表中的元组按指定列上的值相等的原则分组，然后在每一分组上使用聚集函数，得到单一值。having则对分组进行选择，只将聚集函数作用到满足条件的分组上。 • 聚集函数 • 平均值：avg • 最小值：min • 最大值：max • 总和：sum • 记数：count

  36. 《数据库系统概论》讲义 分组和聚集函数 • 示例 • 列出各系的老师的最高、最低、平均工资。 select DNO，max(SAL)，min(SAL)，avg(SAL) from PROF group by DNO • 列出及格的学生的平均成绩。 select SNO，avg(SCORE) from SC group by SNO havingmin(SCORE) >= 60

  37. 《数据库系统概论》讲义 分组和聚集函数 • 火眼金睛 ① selectcount (SNO ) from SC ② select PNAME，max(SAL) from PROF ③ select DNO，avg(SAL) from PROF group by DNO where AGE < 60

  38. 《数据库系统概论》讲义 空值操作 • 空值测试 is [not] null 测试指定列的值是否为空值。 • 示例 找出年龄值为空的老师姓名。 select PNAME from PROF where AGE is null 不可写为where AGE = null

  39. 《数据库系统概论》讲义 空值操作 • 注意事项 • 除is [not] null之外，空值不满足任何查找条件。 • 如果null参与算术运算，则该算术表达式的值为null。 • 如果null参与比较运算，则结果可视为false。在SQL-92中可看成unknown。 • 如果null参与聚集运算，则除count(*)之外其它聚集函数都忽略null。 例：selectsum(SAL) from PROF 例：selectcount(*) from PROF

  40. 《数据库系统概论》讲义 嵌套子查询 • 集合成员资格 • 集合之间的比较 • 集合基数的测试 • 测试集合是否为空 • 测试集合是否存在重复元组

  41. 《数据库系统概论》讲义 集合成员资格 • in 子查询 表达式 [not] in（子查询） 判断表达式的值是否在子查询的结果中。 • 示例 • 选修了001号课程的学生的学号及姓名。 select SNO，SNAME from S where SNO in (select SNO from SC where CNO = 001）

  42. 《数据库系统概论》讲义 集合成员资格 • 列出选修了001号和002号课程的学生的学号。 select SNO from SC where SC.CNO = 001 and SNO in （select SNO from SC where CNO = 002） • 列出张军和王红同学的所有信息。 select * from S where SNAME in （“张军”，“王红”）

  43. 《数据库系统概论》讲义 集合之间比较 • some/all子查询 • 表达式 比较运算符some（子查询） 表达式的值至少与子查询结果中的一个值相比满足比较运算符 。 • 表达式 比较运算符 all（子查询） 表达式的值与子查询结果中的所有的值相比都满足比较运算符。

  44. 《数据库系统概论》讲义 集合之间比较 • 示例 • 找出平均成绩最高的学生号。 select SNO from SC group by SNO havingavg(SCORE) >= all （selectavg(SCORE) from SC group by SNO）

  45. 《数据库系统概论》讲义 集合基数测试 • 测试集合是否为空 [not] exists（子查询） 判断子查询的结果集合中是否有任何元组存在。 • 列出选修了01号课程的学生的学号及姓名。 select SNO，SNAME from S where exists （select * from SC where CNO = 01 and SC.SNO = S.SNO）

  46. 《数据库系统概论》讲义 集合基数测试 • 列出选修了001号和002号课程的学生的学号。 select SNO from SC SC1 where SC1.CNO = 001 andexists （select SNO from SC SC2 where SC2. CNO = 002 and SC2.SNO = SC1.SNO） • 注：in后的子查询与外层查询无关，每个子查询执行一次，而exists后的子查询与外层查询有关，需要执行多次，称之为相关子查询。

  47. 《数据库系统概论》讲义 集合基数测试 任意课程，001号学生选之，所求学生选之。  不存在任何一门课程，001号学生选之，所求学生没有选之。 • 列出至少选修了001号学生选修的所有课程的学生名。 select SNAME from S wherenot exists （select CNO from COURSE where exists （select * from SC where SC.CNO = COURSE.CNO and SC.SNO = 001） and not exists （select * from SC where SC.CNO = COURSE.CNO and SC.SNO = S.SNO））

  48. 《数据库系统概论》讲义 集合基数测试 • 测试集合是否存在重复元组 unique (子查询） 如果子查询结果中没有重复元组，则返回true。 • 示例 • 找出所有只教授一门课程的老师姓名。 select PNAME from PROF whereunique （select PNO from PC where PC.PNO = PROF.PNO)

  49. 《数据库系统概论》讲义 集合基数测试 • 找出至少选修了两门课程的学生姓名。 select SNAME from S wherenotunique （select SNO from SC where SC.SNO = S.SNO) • 思考 to TRUE or not to TRUE , that is the question. unique { (a , b , null) , (a , b , null) } ?

  50. 《数据库系统概论》讲义 派生关系 • 命令 （子查询） as关系名（列名，列名，…） SQL-92中，允许在from子句中使用子查询表达式，这时可将该子查询的结果命名为一个临时关系加以引用。 • 示例 • 找出平均成绩及格的学生。 先求出每个学生的平均成绩，再从中找出及格的学生 select SNAME ， avg（SCORE） from S，SC where SC.SNO = S.SNO group by SC .SNO

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