第3章DataBase

1、.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論An Introduction to Database System第三章第三章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQLSQL.第三章第三章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL3.1 SQL概述3.2 數(shù)據(jù)定義3.3 查詢3.4 數(shù)據(jù)更新3.5 視圖3.6 數(shù)據(jù)控制3.7 嵌入式SQL3.8 小結(jié).3.1 SQL概述概述nSQL的特點(diǎn)n1. 綜合統(tǒng)一n2. 高度非過程化n3. 面向集合的操作方式n4. 以同一種語法結(jié)構(gòu)提供兩種使用方法n5. 語言簡(jiǎn)潔，易學(xué)易用.5. 語言簡(jiǎn)捷，易學(xué)易用語言簡(jiǎn)捷，易學(xué)易用表表 3.1 SQL語語言言的的動(dòng)動(dòng)詞詞SQL 功

2、功 能能動(dòng)動(dòng) 詞詞數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 定定 義義CREATE， DROP， ALTER數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 查查 詢?cè)僑ELECT數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 操操 縱縱INSERT，UPDATEDELETE數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 控控 制制GRANT，REVOKE.第三章第三章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL3.1 SQL概述3.2 數(shù)據(jù)定義3.3 查詢3.4 數(shù)據(jù)更新3.5 視圖3.6 數(shù)據(jù)控制3.7 嵌入式SQL3.8 小結(jié).3.2 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 定定 義義 表表3.2 SQL的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)定定義義語語句句操操 作作 方方 式式操操 作作 對(duì)對(duì)象象創(chuàng)創(chuàng) 建建刪刪 除除修修 改改表表CREATET ABLEDROPT ABLEA

3、LTERT ABLE視視 圖圖CREATEVIEWDROP VIEW索索 引引CREATEINDEXDROPINDEX.3.2.1 定義定義語句格式語句格式CREATE TABLE （ ， ， ）；n：所要定義的基本表的名字n：組成該表的各個(gè)屬性（列）n：涉及相應(yīng)屬性列的完整性約束條件n：涉及一個(gè)或多個(gè)屬性列的完整性約束條件 .例題例題 例1 建立一個(gè)“學(xué)生”表Student，它由學(xué)號(hào)Sno、姓名Sname、性別Ssex、年齡Sage、所在系Sdept五個(gè)屬性組成。其中學(xué)號(hào)不能為空，值是唯一的，并且姓名取值也唯一。 CREATE TABLE Student (Sno CHAR(5) NOT N

4、ULL UNIQUE， Sname CHAR(20) UNIQUE， Ssex CHAR(1) ， Sage INT， Sdept CHAR(15)； .定義基本表（續(xù)）定義基本表（續(xù)）n常用完整性約束n主碼約束： PRIMARY KEYn唯一性約束：UNIQUEn非空值約束：NOT NULLn參照完整性約束PRIMARY KEY與 UNIQUE的區(qū)別？.例題例題 （續(xù)）（續(xù)）n例2 建立一個(gè)“學(xué)生選課”表SC，它由學(xué)號(hào)Sno、課程號(hào)Cno，修課成績(jī)Grade組成，其中(Sno, Cno)為主碼。nCREATE TABLE SC(n Sno CHAR(5) ,n Cno CHAR(3) , n

5、 Grade int,n Primary key (Sno, Cno);.例題例題 （續(xù)）（續(xù)）SnoSnameSsexSageSdept 字字符符型型 字字符符型型 字字符符型型 整整數(shù)數(shù) 字字符符型型 長(zhǎng)長(zhǎng)度度為為5 5 長(zhǎng)長(zhǎng)度度為為2 20 0 長(zhǎng)長(zhǎng)度度為為1 1 長(zhǎng)長(zhǎng)度度為為1 15 5 不不能能為為空空值值.三、刪除基本表三、刪除基本表 DROP TABLE ; 基本表刪除 數(shù)據(jù)、表上的索引都刪除 表上的視圖往往仍然保留，但無法引用刪除基本表時(shí)，系統(tǒng)會(huì)從數(shù)據(jù)字典中刪去有關(guān)該基本表及其索引的描述 （標(biāo)準(zhǔn)中沒有，認(rèn)為表建立后就永久存在）.例題例題例5 刪除Student表 DROP TA

6、BLEStudent ;.二、修改基本表二、修改基本表ALTER TABLE ADD 完整性約束 DROP MODIFY ；n：要修改的基本表nADD子句：增加新列和新的完整性約束條件nDROP子句：刪除指定的完整性約束條件nMODIFY子句：用于修改列名和數(shù)據(jù)類型.例題例題 例2 向Student表增加“入學(xué)時(shí)間”列，其數(shù)據(jù)類型為日期型。 ALTER TABLE Student ADD Scome DATE；n不論基本表中原來是否已有數(shù)據(jù)，新增加的列一律為空值。 .語句格式（續(xù)）語句格式（續(xù)）n刪除屬性列 直接/間接刪除n把表中要保留的列及其內(nèi)容復(fù)制到一個(gè)新表中n刪除原表n再將新表重命名為原

7、表名直接刪除屬性列:(新)例：ALTER TABLE Student Drop Scome；. 例3 將年齡的數(shù)據(jù)類型改為半字長(zhǎng)整數(shù)。 ALTER TABLE Student MODIFY Sage SMALLINT；n注：修改原有的列定義有可能會(huì)破壞已有數(shù)據(jù).例題例題 例4 刪除學(xué)生姓名必須取唯一值的約束。ALTER TABLE Student DROP UNIQUE(Sname)； .3.2.2 建立與刪除索引建立與刪除索引 n建立索引是加快查詢速度的有效手段n建立索引nDBA或表的屬主（即建立表的人）根據(jù)需要建立n有些DBMS自動(dòng)建立以下列上的索引n PRIMARY KEYn UNIQU

8、En維護(hù)索引n DBMS自動(dòng)完成 n使用索引n DBMS自動(dòng)選擇是否使用索引以及使用哪些索引.一、建立索引一、建立索引 n語句格式CREATE UNIQUE CLUSTER INDEX ON (, )；n用指定要建索引的基本表名字n索引可以建立在該表的一列或多列上，各列名之間用逗號(hào)分隔n用指定索引值的排列次序，升序：ASC，降序：DESC。缺省值：ASCnUNIQUE表明此索引的每一個(gè)索引值只對(duì)應(yīng)唯一的數(shù)據(jù)記錄nCLUSTER表示要建立的索引是聚簇索引.例題例題 例6 為學(xué)生-課程數(shù)據(jù)庫中的Student，Course，SC三個(gè)表建立索引。其中Student表按學(xué)號(hào)升序建唯一索引，Course

9、表按課程號(hào)升序建唯一索引，SC表按學(xué)號(hào)升序和課程號(hào)降序建唯一索引。CREATE UNIQUE INDEX Stusno ON Student(Sno)；CREATE UNIQUE INDEX Coucno ON Course(Cno)；CREATE UNIQUE INDEX SCno ON SC(Sno ASC，Cno DESC)； .建立索引建立索引 （續(xù)）（續(xù)）n唯一值索引n對(duì)于已含重復(fù)值的屬性列不能建UNIQUE索引n對(duì)某個(gè)列建立UNIQUE索引后，插入新記錄時(shí)DBMS會(huì)自動(dòng)檢查新記錄在該列上是否取了重復(fù)值。這相當(dāng)于增加了一個(gè)UNIQUE約束.建立索引建立索引 （續(xù)）（續(xù)）n聚簇索引n建

10、立聚簇索引后，基表中數(shù)據(jù)也需要按指建立聚簇索引后，基表中數(shù)據(jù)也需要按指定的聚簇屬性值的升序或降序存放。也即定的聚簇屬性值的升序或降序存放。也即聚簇索引的索引項(xiàng)順序與表中記錄的物理聚簇索引的索引項(xiàng)順序與表中記錄的物理順序一致順序一致例：CREATE CLUSTER INDEX Stusname ON Student(Sname)；在在Student表的表的Sname（姓名）列上建立一個(gè)聚簇索引，而（姓名）列上建立一個(gè)聚簇索引，而且且Student表中的記錄將按照表中的記錄將按照Sname值的升序存放值的升序存放 .建立索引建立索引 （續(xù)）（續(xù)）n在一個(gè)基本表上最多只能建立一個(gè)聚簇索引n聚簇索引的

11、用途：對(duì)于某些類型的查詢，可以提高查詢效率n聚簇索引的適用范圍n 很少對(duì)基表進(jìn)行增刪操作n 很少對(duì)其中的變長(zhǎng)列進(jìn)行修改操作 .二、刪除索引二、刪除索引 DROP INDEX ；n刪除索引時(shí)，系統(tǒng)會(huì)從數(shù)據(jù)字典中刪去有關(guān)該索引的描述。例7 刪除Student表的Stusname索引。DROP INDEX Stusname；.3.3 查查 詢?cè)?3.3.1 概述3.3.2 單表查詢3.3.3 連接查詢3.3.4 嵌套查詢3.3.5 集合查詢3.3.6 小結(jié) .3.3.1 概述概述 n語句格式SELECT ALL|DISTINCT ， FROM ， WHERE GROUP BY HAVING ORDE

12、R BY ASC|DESC ； .語句格式語句格式nSELECT子句：指定要顯示的屬性列nFROM子句：指定查詢對(duì)象(基本表或視圖)nWHERE子句：指定查詢條件n GROUP BY子句：對(duì)查詢結(jié)果按指定列的值分組，該屬性列值相等的元組為一個(gè)組。通常會(huì)在每組中作用集函數(shù)。nHAVING短語：篩選出只有滿足指定條件的組nORDER BY子句：對(duì)查詢結(jié)果表按指定列值的升序或降序排序 .示例數(shù)據(jù)庫示例數(shù)據(jù)庫 學(xué)生-課程數(shù)據(jù)庫n學(xué)生表：Student(Sno，Sname，Ssex，Sage，Sdept)n課程表：Course(Cno，Cname，Cpno，Ccredit)n 學(xué)生選課表：SC(Sno，

13、Cno，Grade) .3.3 查查 詢?cè)?3.3.1 概述3.3.2 單表查詢3.3.3 連接查詢3.3.4 嵌套查詢3.3.5 集合查詢3.3.6 小結(jié) .3.3.2 單表查詢單表查詢 查詢僅涉及一個(gè)表，是一種最簡(jiǎn)單的查詢操作一、選擇表中的若干列二、選擇表中的若干元組三、對(duì)查詢結(jié)果排序四、使用集函數(shù)五、對(duì)查詢結(jié)果分組 .查詢指定列查詢指定列例1 查詢?nèi)w學(xué)生的學(xué)號(hào)與姓名。SELECT Sno，SnameFROM Student； 例2 查詢?nèi)w學(xué)生的姓名、學(xué)號(hào)、所在系。SELECT Sname，Sno，SdeptFROM Student；.查詢?nèi)苛胁樵內(nèi)苛欣? 查詢?nèi)w學(xué)生的詳細(xì)記錄。

14、SELECT Sno，Sname，Ssex，Sage，Sdept FROM Student； 或SELECT *FROM Student； .3. 查詢經(jīng)過計(jì)算的值查詢經(jīng)過計(jì)算的值 SELECT子句的為表達(dá)式n算術(shù)表達(dá)式n字符串常量n函數(shù)n列別名n等 .3. 查詢經(jīng)過計(jì)算的值查詢經(jīng)過計(jì)算的值例4 查全體學(xué)生的姓名及其出生年份。SELECT Sname，2000-SageFROM Student； 輸出結(jié)果： Sname 2000-Sage - - 李勇 1976 劉晨 1977 王名 1978 張立 1978 .3. 查詢經(jīng)過計(jì)算的值查詢經(jīng)過計(jì)算的值例5 查詢?nèi)w學(xué)生的姓名、出生年份和所有系，

15、要求用小寫字母表示所有系名。SELECT Sname，Year of Birth: ，2000-Sage， ISLOWER(Sdept)FROM Student； .例題（續(xù)）例題（續(xù)）輸出結(jié)果： Sname Year of Birth: 2000-Sage ISLOWER(Sdept) - - - - 李勇 Year of Birth: 1976 cs 劉晨 Year of Birth: 1977 is 王名 Year of Birth: 1978 ma 張立 Year of Birth: 1977 is .例例5.1 使用列使用列別名別名改變查詢結(jié)果的列標(biāo)題改變查詢結(jié)果的列標(biāo)題SELECT

16、 Sname NAME，Year of Birth: BIRTH， 2000-Sage BIRTHDAY，ISLOWER(Sdept) DEPARTMENTFROM Student；輸出結(jié)果： NAME BIRTH BIRTHDAY DEPARTMENT - - - - 李勇 Year of Birth: 1976 cs 劉晨 Year of Birth: 1977 is 王名 Year of Birth: 1978 ma 張立 Year of Birth: 1977 is.二、選擇表中的若干元組二、選擇表中的若干元組 n消除取值重復(fù)的行n查詢滿足條件的元組 .1. 消除取值重復(fù)的行消除取值重

17、復(fù)的行n在SELECT子句中使用DISTINCT短語假設(shè)SC表中有下列數(shù)據(jù) Sno Cno Grade - - - 95001 1 92 95001 2 85 95001 3 88 95002 2 90 95002 3 80.ALL 與與 DISTINCT 例6 查詢選修了課程的學(xué)生學(xué)號(hào)。(1) SELECT Sno FROM SC;或(默認(rèn) ALL) SELECT ALL Sno FROM SC; 結(jié)果： Sno - 95001 95001 95001 95002 95002 .例題（續(xù)）例題（續(xù)）(2) SELECT DISTINCT Sno FROM SC; 結(jié)果： Sno - 9500

18、1 95002 .例題（續(xù)）例題（續(xù)）n注意 DISTINCT短語的作用范圍是所有目標(biāo)列例：查詢選修課程的各種成績(jī)錯(cuò)誤的寫法SELECT DISTINCT Cno，DISTINCT GradeFROM SC;正確的寫法 SELECT DISTINCT Cno，Grade FROM SC; .2.查詢滿足條件的元組查詢滿足條件的元組表表3.3 常常 用用 的的 查查 詢?cè)?條條 件件查查 詢?cè)?條條 件件謂謂 詞詞比比 較較=， ， = ， = ， != ， ， ! ， ! ；N OT + 上上 述述 比比 較較 運(yùn)運(yùn) 算算 符符確確 定定 范范 圍圍BETW E EN A N D ， N O

19、T BETW EEN A N D確確 定定 集集 合合IN ， N OT IN字字 符符 匹匹 配配LIKE ， N OT LIKE空空 值值IS N U LL ， IS N O T N U LL多多 重重 條條 件件A N D ， ORWHERE子句常用的查詢條件子句常用的查詢條件.(1) 比較大小比較大小在WHERE子句的中使用比較運(yùn)算符n=，=，=，!= 或 ，!，!， n邏輯運(yùn)算符NOT + 比較運(yùn)算符例8 查詢所有年齡在20歲以下的學(xué)生姓名及其年齡。 SELECT Sname，Sage FROM Student WHERE Sage = 20； .(2) 確定范圍確定范圍n使用謂詞

20、BETWEEN AND NOT BETWEEN AND 例10 查詢年齡在2023歲（包括20歲和23歲）之間的學(xué)生的姓名、系別和年齡。 SELECT Sname，Sdept，SageFROM StudentWHERE Sage BETWEEN 20 AND 23； .例題（續(xù)）例題（續(xù)）例11 查詢年齡不在2023歲之間的學(xué)生姓名、系別和年齡。SELECT Sname，Sdept，SageFROM StudentWHERE Sage NOT BETWEEN 20 AND 23； .(3) 確定集合確定集合使用謂詞 IN , NOT IN ：用逗號(hào)分隔的一組取值例12查詢信息系（IS）、數(shù)學(xué)系

21、（MA）和計(jì) 算機(jī)科學(xué)系（CS）學(xué)生的姓名和性別。SELECT Sname，SsexFROM StudentWHERE Sdept IN ( IS，MA，CS );.(3) 確定集合確定集合例13查詢既不是信息系、數(shù)學(xué)系，也不是計(jì)算 機(jī)科學(xué)系的學(xué)生的姓名和性別。SELECT Sname，SsexFROM Student WHERE Sdept NOT IN ( IS，MA，CS );.(4) 字符串匹配字符串匹配n NOT LIKE ESCAPE ：指定匹配模板 匹配模板：固定字符串或含通配符的字符串 當(dāng)匹配模板為固定字符串時(shí)， 可以用 = 運(yùn)算符取代 LIKE 謂詞 用 != 或 運(yùn)算符取代

22、 NOT LIKE 謂詞.通配符通配符w% (百分號(hào)) 代表任意長(zhǎng)度（長(zhǎng)度可以為0）的字符串n例：a%b表示以a開頭，以b結(jié)尾的任意長(zhǎng)度的字符串。如acb，addgb，ab 等都滿足該匹配串_ (下橫線) 代表任意單個(gè)字符n例：a_b表示以a開頭，以b結(jié)尾的長(zhǎng)度為3的任意字符串。如acb，afb等都滿足該匹配串.ESCAPE 短語：短語：n當(dāng)用戶要查詢的字符串本身就含有 % 或 _ 時(shí)，要使用ESCAPE 短語對(duì)通配符進(jìn)行轉(zhuǎn)義。.例題例題1) 匹配模板為固定字符串 例14 查詢學(xué)號(hào)為95001的學(xué)生的詳細(xì)情況。 SELECT * FROM Student WHERE Sno LIKE 9500

23、1；等價(jià)于： SELECT * FROM Student WHERE Sno = 95001；.例題（續(xù)）例題（續(xù)）2) 匹配模板為含通配符的字符串例15 查詢所有姓劉學(xué)生的姓名、學(xué)號(hào)和性別。 SELECT Sname，Sno，Ssex FROM Student WHERE Sname LIKE 劉%；.例題（續(xù)）例題（續(xù)）匹配模板為含通配符的字符串（續(xù)）例16 查詢姓歐陽且全名為三個(gè)漢字的學(xué)生的姓名。 SELECT Sname FROM Student WHERE Sname LIKE 歐陽_；.例題（續(xù)）例題（續(xù)）匹配模板為含通配符的字符串（續(xù)）例17 查詢名字中第2個(gè)字為陽字的學(xué)生的姓名

24、和學(xué)號(hào)。 SELECT Sname，Sno FROM Student WHERE Sname LIKE _陽%；.例題（續(xù)）例題（續(xù)）匹配模板為含通配符的字符串（續(xù)）例18 查詢所有不姓劉的學(xué)生姓名。 SELECT Sname，Sno，Ssex FROM Student WHERE Sname NOT LIKE 劉%；.例題（續(xù)）例題（續(xù)）3) 使用換碼字符將通配符轉(zhuǎn)義為普通字符 例19 查詢DB_Design課程的課程號(hào)和學(xué)分。 SELECT Cno，Ccredit FROM Course WHERE Cname LIKE DB_Design ESCAPE .例題（續(xù)）例題（續(xù)）使用換碼字符

25、將通配符轉(zhuǎn)義為普通字符(續(xù))例20 查詢以DB_開頭，且倒數(shù)第3個(gè)字符為 i的課程的詳細(xì)情況。 SELECT * FROM Course WHERE Cname LIKE DB_%i_ _ ESCAPE ；.(5) 涉及空值的查詢涉及空值的查詢n 使用謂詞 IS NULL 或 IS NOT NULLn “IS NULL” 不能用 “= NULL” 代替例21 某些學(xué)生選修課程后沒有參加考試，所以有選課記錄，但沒有考試成績(jī)。查詢?nèi)鄙俪煽?jī)的學(xué)生的學(xué)號(hào)和相應(yīng)的課程號(hào)。 SELECT Sno，Cno FROM SC WHERE Grade IS NULL；.例題例題(續(xù)續(xù)) 例22 查所有有成績(jī)的學(xué)生

26、學(xué)號(hào)和課程號(hào)。 SELECT Sno，Cno FROM SC WHERE Grade IS NOT NULL；.(6) 多重條件查詢多重條件查詢用邏輯運(yùn)算符AND和 OR來聯(lián)結(jié)多個(gè)查詢條件n AND的優(yōu)先級(jí)高于ORn 可以用括號(hào)改變優(yōu)先級(jí)可用來實(shí)現(xiàn)多種其他謂詞n NOT INn NOT BETWEEN AND .例題例題例23 查詢計(jì)算機(jī)系年齡在20歲以下的學(xué)生姓名。 SELECT Sname FROM Student WHERE Sdept= CS AND Sage=20 AND Sage=23；.三、對(duì)查詢結(jié)果排序三、對(duì)查詢結(jié)果排序 使用ORDER BY子句n 可以按一個(gè)或多個(gè)屬性列排序n

27、 升序：ASC；降序：DESC；缺省值為升序當(dāng)排序列含空值時(shí)nASC：排序列為空值的元組最后顯示nDESC：排序列為空值的元組最先顯示 .對(duì)查詢結(jié)果排序（續(xù)）對(duì)查詢結(jié)果排序（續(xù)） 例24 查詢選修了3號(hào)課程的學(xué)生的學(xué)號(hào)及其成績(jī)，查詢結(jié)果按分?jǐn)?shù)降序排列。 SELECT Sno，Grade FROM SC WHERE Cno= 3 ORDER BY Grade DESC； .查詢結(jié)果查詢結(jié)果 Sno Grade - - 95010 95024 95007 92 95003 82 95010 82 95009 75 95014 61 95002 55.對(duì)查詢結(jié)果排序（續(xù)）對(duì)查詢結(jié)果排序（續(xù)） 例25

28、 查詢?nèi)w學(xué)生情況，查詢結(jié)果按所在系的系號(hào)升序排列，同一系中的學(xué)生按年齡降序排列。 SELECT * FROM Student ORDER BY Sdept，Sage DESC； .四、使用集函數(shù)四、使用集函數(shù) 5類主要集函數(shù)n計(jì)數(shù)COUNT（DISTINCT|ALL *）COUNT（DISTINCT|ALL ）n計(jì)算總和SUM（DISTINCT|ALL ）n 計(jì)算平均值A(chǔ)VG（DISTINCT|ALL ）.使用集函數(shù)（續(xù)）使用集函數(shù)（續(xù)） 求最大值MAX（DISTINCT|ALL ） 求最小值MIN（DISTINCT|ALL ）DISTINCT短語：在計(jì)算時(shí)要取消指定列中的重復(fù)值A(chǔ)LL短語：不取消重復(fù)值A(chǔ)LL為缺省值.使用集函數(shù)使用集函數(shù) （續(xù)）（續(xù)）例26 查詢學(xué)生總?cè)藬?shù)。 SELECT COUNT(*) FROM Student； 例27 查詢選修了課程的學(xué)生人數(shù)。 SE