全國計算機四級考試復習資料分析

1、全國計算機四級考試復習資料數(shù)據(jù)庫（六）一、數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型的三要素1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是所研究的對象類型（ Object Type）的集合。這些對象和對象類型是數(shù)據(jù)庫的組成成分。一般可分為兩類 : 一類是與數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容和其它性質(zhì)有關(guān)的對象 ; 一類是與數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系有關(guān)的對象。前者如網(wǎng)狀模型中的數(shù)據(jù)項和記錄，關(guān)系模型中的域、屬性和關(guān)系等。后者如網(wǎng)狀模型中的關(guān)系模型（ set type ）。在數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域中，通常按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型來命名數(shù)據(jù)模型，進而對數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進行分類。如層次結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和關(guān)系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)模型分別稱作為層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型。相應地，數(shù)據(jù)庫分別稱作為層次數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)狀

2、數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫。2）數(shù)據(jù)操作 數(shù)據(jù)操作是指對各種對象類型的實例（或值）所允許執(zhí)行的操作的集合，包括操作及有關(guān)的操作規(guī)則。在數(shù)據(jù)庫中，主要的操作有檢索和更新（包括插入、刪除、修改）兩大類。數(shù)據(jù)模型定義了這些操作的定義、語法（即使用這些操作時所用的語言） 。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述，而數(shù)據(jù)操作是對系統(tǒng)動態(tài)特性的描述。兩者既有聯(lián)系，又有區(qū)別。3）數(shù)據(jù)的約束條件 數(shù)據(jù)的約束條件是完整性規(guī)則的集合。完整性規(guī)則是指在給定的數(shù)據(jù)模型中，數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約條件和依存條件，用以限制符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫的狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，確保數(shù)據(jù)的正確性、有效性和一致性。概念模型數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)

3、。每個 DBMS軟件都是基于某種數(shù)據(jù)模型的。為了把現(xiàn)實世界中的具體事物或事物之間的聯(lián)系表示成DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型， 人們首先必須將現(xiàn)實世界的事物及其之間的聯(lián)系進行抽象，轉(zhuǎn)換為信息世界的概念模型; 然后將信息世界的概念模型轉(zhuǎn)換為機器世界的數(shù)據(jù)模型。也就是說，首先把現(xiàn)實世界中的客觀對象抽象成一種信息結(jié)構(gòu)。這種信息結(jié)構(gòu)并不依賴于具體的計算機系統(tǒng)和DBMS。然后，再把概念模型轉(zhuǎn)換為某一計算機系統(tǒng)上某一DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型。因此，概念模型是從現(xiàn)實世界到機器世界的一個中間層次?，F(xiàn)實世界的事物反映到人的大腦之中，然后人們開始認識這些事物，經(jīng)過選擇、命名、分類和組織等抽象工作之后形成概念模型，并進入到

4、信息世界。?用戶（ user ） 關(guān)心的是現(xiàn)實世界中的事物、事物的屬性及其相互關(guān)系。例如，用戶可能關(guān)心他的顧客及其屬性，如顧客地址、銀行帳號等等。用戶也關(guān)心自己的定貨帳目，如誰訂的貨、訂的什么和訂多少等等。?系統(tǒng)分析員（ analyst ） 同樣也關(guān)心現(xiàn)實世界，但是系統(tǒng)分析員需要分析用戶的信息需求。作為需求分析的結(jié)果，分析員必須以文檔的形式對需求進行結(jié)構(gòu)化的描述; 這個文檔就是信息模型。?實體（ Entity） 實體是構(gòu)成數(shù)據(jù)庫的基本元素。實體是指一個存在的東西以區(qū)別這個東西所具有的屬性和這個東西與其它東西的聯(lián)系。實體可以是人，也可以是物; 可以是實際對象，也可以是概念; 可以是事物本身，也可

5、以是指事物之間的聯(lián)系。?屬性（ Attribute） 一個實體可以由若干個屬性來刻畫。屬性是相對實體而言的，是實體所具有的特性。?關(guān)鍵字（ Key） 能唯一地標識實體的屬性的集合稱為關(guān)鍵字（或碼）。?域（ Domain） 屬性的取值范圍稱作域。?實體型（ Entity Type） 一類實體所具有的共同特征或?qū)傩缘募戏Q為實體型。一般用實體名及其屬性來抽象地刻畫一類實體的實體型。?實體集（ EntitySet ） 同型實體的集合叫實體集。例如，學生就是一個實體集。實體集的名即是實體型。對于學生和（學號，姓名，年齡，系，年級）均是實體型，而學生是對實體型（學號，姓名，年齡，系，年級）所起的名稱，兩

6、者是指同一客觀對象。但本科生和研究生可以為相同實體型，而實體集不同。?聯(lián)系（Relationship） 現(xiàn)實世界的事物之間是有聯(lián)系的。一般存在兩類聯(lián)系: 一是實體內(nèi)部的組成實體的屬性之間的聯(lián)系，二是實體之間的聯(lián)系。在考慮實體內(nèi)部的聯(lián)系時，是把屬性看作為實體。一般來說，兩個實體之間的聯(lián)系可分為三種:（1）一對一（ 11）聯(lián)系若對于實體集A 中的每一個實體，實體集B 中至多有唯一的一個實體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實體集A 與實體集 B 具有一對一聯(lián)系，記作11。（2）一對多（1n） 聯(lián)系 若對于實體集A 中的每個實體， 實體集 B 中有 n 個實體（n0） 與之聯(lián)系 ; 反之，對于實體集 B 中的

7、每一個實體，實體集A 中至多只有一個實體與之聯(lián)系，則稱實體集A 與實體集 B 有一對多聯(lián)系，記為 1n。相應地有多對一（ n1）聯(lián)系多對一聯(lián)系，從本質(zhì)上說，是一對多聯(lián)系的逆轉(zhuǎn)。其定義同一對多聯(lián)系類似，不再贅述。（3）多對多（ mn）聯(lián)系 若對于實體集 A 中的每一個實體，實體集B 中有 n 個實體（ n0）與之聯(lián)系 ;反之，對于實體集 B 中的每一個實體，實體集A 中也有 m個實體（ m0）與之對應，則稱實體集A 與實體集 B 具有多對多聯(lián)系，記作 mn。實質(zhì)上，多對多聯(lián)系是任意一種聯(lián)系。另外，同一實體集內(nèi)的各個實體間也可以有各種聯(lián)系。 概念模型的表示方法最常用的是實體一聯(lián)系方法（Entity

8、-RelationshipApproach ），簡稱 E-R 方法。該方法是由 P.P.S.Chen在 1976 年提出的。 E-R 方法用 E-R 圖來描述某一組織的概念模型。在這里僅介紹E-R 圖的要點。在E-R 圖中 :1）長方形框表示實體集，框內(nèi)寫上實體型的名稱。2）用橢圓框表示實體的屬性，并用有向邊把實體框及其屬性框連接起來。3）用菱形框表示實體間的聯(lián)系，框內(nèi)寫上聯(lián)系名，用無向邊把菱形框及其有關(guān)的實體框連接起來，在旁邊標明聯(lián)系的種類。如果聯(lián)系也具有屬性，則把屬性框和菱形框也用無向邊連接上。3. 三種主要的數(shù)據(jù)模型實際 DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型主要有三種?層次模型（ Hierarchi

9、cal Model）:?網(wǎng)狀模型（ Network Model ）?關(guān)系模型（RelationalModel）其中，關(guān)系模型是當前DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型的主流。90 年代運行的DBMS幾乎都是基于關(guān)系模型的。層次模型和網(wǎng)狀模型統(tǒng)稱為非關(guān)系模型。非關(guān)系模型的結(jié)構(gòu)可以和圖論中的圖相對應，比較直觀，但在理論上不完備，實現(xiàn)效率較低，故此目前很少用。但是最近，層次模型在研究面向?qū)ο蟮?DBMS中已得到重視。在關(guān)系模型中，數(shù)據(jù)在用戶的觀點中（或在用戶視圖中）的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表（ Table ）。?關(guān)系（ Relation），對應于平常講的一張表。?元組（ Tuple ），表中的一行。?屬性（ Att

10、ribute），表中的一列稱為一個屬性，給每一列起一個名，稱為屬性名。這一列或這個屬性所有可能取的值的集合稱為這個屬性的值域（Domain），值域中的一個元素叫做這個屬性的值。?主關(guān)鍵字（ Primary Key Attribute或 Primary Key ），是指能唯一標識一個元組的一個或一組屬性。?分量（ Attribute value），是指元組中的一個屬性值。?關(guān)系模式（ Relational Schema），是對關(guān)系的描述，一般用關(guān)系名（屬性名1，屬性名2，屬性名n）來表示。同層次模型和網(wǎng)狀模型相比較，關(guān)系模型具有下列特點:1）概念單一 在關(guān)系模型中，無論是實體還是實體之間的聯(lián)系都

11、用關(guān)系來表示。在關(guān)系模型中，在用戶的觀點中，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)就是表，也只有這唯一的概念。在非關(guān)系模型中，用戶要區(qū)分記錄型與記錄型之間的聯(lián)系兩個概念 ; 當環(huán)境復雜時，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)異常復雜，難以掌握。而關(guān)系模型，由于概念單一，可以變復雜為直觀、簡單，易學易用。2）規(guī)范化 所謂關(guān)系規(guī)范化是指在關(guān)系模型中，每一個關(guān)系都要滿足一定的條件要求。這些條件被稱為規(guī)范條件。對于關(guān)系，一個最基本的規(guī)范條件是，要求關(guān)系中的每一個屬性（或分量）均是不可分的數(shù)據(jù)項; 也就是說不允許表中有表，表是不可嵌套的。3）在關(guān)系模型中，用戶對數(shù)據(jù)的操作的輸入和輸出都是表，也就是說，用戶通過操作舊表而得到一張新表?？傊?，關(guān)系模型概念簡單

12、，結(jié)構(gòu)清晰，用戶易學易用，有嚴格的以數(shù)學為基礎(chǔ)的關(guān)系理論作指導，便于 DBMS的實現(xiàn)。基于關(guān)系的 DBMS簡化了應用程序員的工作，便于數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的設(shè)計和維護。故此，關(guān)系模型自誕生以后就得到了迅速的發(fā)展，成為應用最為廣泛的、唯一的數(shù)據(jù)模型。二、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)由外模式、模式和內(nèi)模式組成。外模式（external schema），或子模式subschema）或用戶模式（ user schema ），是指數(shù)據(jù)庫用戶所看到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是用戶看到的數(shù)據(jù)視圖。模式（ schema）或邏輯模式（ logic schema），是數(shù)據(jù)庫中對全體數(shù)據(jù)的

13、邏輯結(jié)構(gòu)和特性的描述，是所有用戶所見到的數(shù)據(jù)視圖的總和。外模式是模式的一部分。內(nèi)模式（internalschema），或存儲模式（storageschema），或物理模式（physicalschema），是指數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)的存儲介質(zhì)上的表示，即對數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)和存取方式的描述。模式描述的是數(shù)據(jù)的全局的邏輯結(jié)構(gòu)，決定了 DBMS的功能。 外模式涉及的僅是局部的邏輯結(jié)構(gòu)，是模式的子集，是對模式的調(diào)用。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式是對數(shù)據(jù)進行三個層次抽象的工具。通過三級模式， 把對數(shù)據(jù)的具體組織留給DBMS來完成，使得用戶能在高層次上處理數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，而不必關(guān)心數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)。為了實現(xiàn)這三個層次這間的

14、聯(lián)系，DBMS在溝通三級模式中提供了兩個映象:外模式 - 模式映象模式 - 內(nèi)模式映象1）模式 模式規(guī)定了數(shù)據(jù)庫中全部數(shù)據(jù)的一個邏輯表示或描述形式。模式既不同于內(nèi)模式，也不同于外模式。它比內(nèi)模式抽象，不涉及數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)和存儲介質(zhì)。它與具體的應用程序或高級語言無關(guān)。2）外模式 外模式是個別用戶的數(shù)據(jù)視圖，即與某一應用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。3）內(nèi)模式 內(nèi)模式是全部數(shù)據(jù)庫的內(nèi)部表示或底層描述，是用來定義數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)和存取方式的。4）二級映象 對于同一個模式， 可以有任意多個外模式。外模式 - 模式的映象定義了某個外模式和模式之間的對應關(guān)系。 這些映象的定義通常包含在各自的外模式中。當模式改變時，

15、 外模式 - 模式的映象要做相應的改變，以保證外模式的不變性。這是數(shù)據(jù)庫管理員（DBA）的責任。模式 - 內(nèi)模式的映象定義了數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)和存儲結(jié)構(gòu)之間的對應關(guān)系。例如，字段的內(nèi)部表示等。當數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)改變時，模式- 內(nèi)模式的映象也須做相應的修改，以使得模式保持不變性。這仍是DBA的責任。正是由于上述二級映象的功能及其自動實現(xiàn)， 使得數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)具有較高的邏輯獨立性和物理獨立性，從而大大地方便了用戶的使用。（5）概念模式與模式 ANSI 研究組于 1975 年 2 月提出一個臨時報告。1978 年提出一個最終報告，稱之為ANSI/SPARC 報告，簡稱為 SPARC報告。 SPARC報

16、告中指出，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應具有三級模式的結(jié)構(gòu)，即概念模式、外模式和內(nèi)模式。其中外模式和內(nèi)模多與上面所講的大致相當。但SPARC報告中的概念模式是指一個組織或部門所對應的現(xiàn)實世界的真實模型，即概念模型。概念模式僅描述實體及其屬性和聯(lián)系，不涉及機器世界的概念。概念模型是信息世界范疇內(nèi)的信息的結(jié)構(gòu)，而模式是機器世界范疇內(nèi)的概念模型的邏輯表示。概念模型獨立于具體的計算機系統(tǒng)，甚至是和計算機無關(guān)的，是一個組織或部門的模型。常用的描述概念模式的方法是E-R 方法。模式是依賴于具體的計算機及其DBMS的。模式通過三種具體模型 : 層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型來加以實現(xiàn)。概念模式必須轉(zhuǎn)換成具體的數(shù)據(jù)模型，然后

17、才能在相應的 DBMS 上實現(xiàn)。概念模型和模式都是描述信息或數(shù)據(jù)的整體結(jié)構(gòu)的， 然而它們是在不同的抽象層次上加以描述的。概念模型離機器更遠，形式化程度低。從遠離機器的觀點看，概念模型更抽象些，但更接近現(xiàn)實世界。而模式描述使用的是形式化的語言 - 模式 DDL，而概念模型描述使用的是 E-R 圖和一些自然語言。使用數(shù)據(jù)庫的計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)廣義地講，實際上使用數(shù)據(jù)庫的計算機系統(tǒng)由下列幾個部分組成的:1）硬件部分 包括主機、外部存儲設(shè)備、網(wǎng)絡設(shè)備和電源等。2）軟件部分 包括操作系統(tǒng)、 DBMS、編譯系統(tǒng)和應用開發(fā)工具軟件等。（3）人員 包括數(shù)據(jù)庫管理員（ Data Base Administrator

18、-DBA），系統(tǒng)分析員（ Syst em Analyst）、應用程序員（ Application Programmer）和用戶（ User ）。3. 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) DBMS是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心。DBMS是負責數(shù)據(jù)庫的建立、使用和維護的軟件。DBMS建立在操作系統(tǒng)之上，實施對數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一管理和控制。用戶使用的各種數(shù)據(jù)庫命令以及應用程序的執(zhí)行，最終都必須通過 DBMS。另外， DBMS還承擔著數(shù)據(jù)庫的安全保護工作，按照DBA所規(guī)定的要求，保證數(shù)據(jù)庫的完整性和安全性。 DBMS的主要功能包括以下幾個主要方面:（ 1 ）數(shù)據(jù)庫的定義功能DBMS 通過提供數(shù)據(jù)描述語言（也稱數(shù)據(jù)定義語言）（

19、Data Descrip tiveLanguage DDL）來對外模式、 模式和內(nèi)模式加以描述。然后模式翻譯程序把用DDL寫的各種模式的定義源碼翻譯成相應的內(nèi)部表示，形成相應的目標形式，分別叫目標外模式、目標模式、目標內(nèi)模式，這些目標模式是對數(shù)據(jù)庫的描述，而不是數(shù)據(jù)本身。（目標）模式只刻畫了數(shù)據(jù)庫的形式或框架，而不包括數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容。這些目標模式被保存在數(shù)據(jù)字典（或系統(tǒng)目標）之中，作為DBMS存取和管理數(shù)據(jù)的基本依據(jù)。例如， DBMS根據(jù)這些模式定義，進行物理結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)的映象，進行邏輯結(jié)構(gòu)和用戶視圖的映象，以導出用戶要檢索的數(shù)據(jù)的存取方式。（2）數(shù)據(jù)操縱功能 DBMS 提供數(shù)據(jù)操縱語言（ D

20、ata Manipulation Language DML）實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的一些基本操作，如: 檢索、插入、修改、刪除和排序等等。DML 有兩類 : 一類是嵌入主語言的，如嵌入到 C 或 COBOL等高級語言中。這類 DML語言本身不能單獨使用，故此稱為宿主型的DML或嵌入式 DML。另一類是非嵌入式語言（包括交互式命令語言和結(jié)構(gòu)化語言），它的語法簡單，可以獨立使用，由單獨的解釋或編譯系統(tǒng)來執(zhí)行，所以一般稱為自主型或自含型的DML。命令語言是行結(jié)構(gòu)語言，單條執(zhí)行。結(jié)構(gòu)化語言是命令語言的擴充或發(fā)展，增加了程序結(jié)構(gòu)描述或過程控制功能，如循環(huán)、分支等功能。命令語言一般逐條解釋執(zhí)行。 結(jié)構(gòu)化語言可

21、以解釋執(zhí)行，也可以編譯執(zhí)行?，F(xiàn)在 DBMS一般均提供命令語言的交互式環(huán)境和結(jié)構(gòu)環(huán)境兩種運行方式，供用戶選擇。DBMS控制和執(zhí)行DML語句（或 DML程序），完成對數(shù)據(jù)庫的操作。對于自主型的結(jié)構(gòu)化的DML， DBMS通常采用解釋執(zhí)行的方法，但也有編譯執(zhí)行的方法，而且編譯執(zhí)行的越來越多。另外，很多系統(tǒng)同時設(shè)有解釋和編譯兩種功能，由用戶選其一。對于嵌入型或縮主型DML，DBMS一種提供兩種方法 :預編譯方法。修改和擴充主語言編譯程序（亦稱增強編譯方法）。預編譯方法是，由DBMS提供一個預處理程序，對源程序進行語法掃描，識別出DML語句，并把這些語句轉(zhuǎn)換成主語言中的特殊調(diào)用語句。主語言必須和DML有調(diào)

22、用接口。這樣在連接形成目標時和主語言語句一起形成可執(zhí)行的目標。3）數(shù)據(jù)庫運行管理 數(shù)據(jù)庫運行期間的動態(tài)管理是 DBMS的核心部分，包括并發(fā)控制、存取控制（或安全性檢查、完整性約束條件的檢查） 、數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的維護（如索引、數(shù)據(jù)字典的自動維護等）、緩沖區(qū)大小的設(shè)置等等。 所有的數(shù)據(jù)庫操作都是在這個控制部分的統(tǒng)一管理下， 協(xié)同工作， 以確保事務處理的正常運行，保證數(shù)據(jù)庫的正確性、安全性和有效性。4）數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能 數(shù)據(jù)庫的建立和維護包括初始數(shù)據(jù)的裝入、數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲或后備功能、數(shù)據(jù)庫恢復功能、數(shù)據(jù)庫的重組織功能和性能分析等功能，這些功能一般都由各自對應的實用功能子程序來完成。 DBMS隨軟件產(chǎn)

23、品和版本不同而有所差異。通常大型機上的DBMS功能最全，小型機上的DBMS功能稍弱點，微機上的DBMS更弱些。但是，目前，由于硬件性能和價格的改進，微機上的DBMS功能越來越全。三、關(guān)系數(shù)據(jù)庫的標準語言SQL1.SQL 概述 SQL的英語名稱是結(jié)構(gòu)查詢語言（Structured Query Language）實際上它的功能包括查詢（Query ）、操縱（ Manipulation）、定義（ Definition）和控制（ Control）四個方面，是一個綜合的、通用的、功能極強的關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言。SQL支持數(shù)據(jù)庫的三級模式結(jié)構(gòu)。2.SQL 的數(shù)據(jù)定義功能SQL的數(shù)據(jù)定義功能包括三部分:定義基本表

24、，定義視圖和定義索引。它們是:CREATETABLECREATEVIEW CREATEINDEX DROPTABLEDROPVIEWDROPINDEXSQL的數(shù)據(jù)定義功能可用于定義和修改模式（如基本表），定義外模式（如視圖）和內(nèi)模式（如索引）?；颈淼亩x與刪除定義基本表的語句格式為 :CREATE TABLE表名 （列名 1 類型 NOT NULL，列名 2 類型 NOT NULL）其他參數(shù) ;其中，任選項“其它參數(shù)”是與物理存儲有關(guān)的參數(shù)。根據(jù)具體系統(tǒng)的不同而不同。刪除基本表的語句為:DROPTABLE表名 ; 刪除索引的語句為 :DROPINDEX索引名 ; 刪除索引的同時把有關(guān)索引的描

25、述也從數(shù)據(jù)字典中刪去。但表的內(nèi)涵仍存在且其數(shù)據(jù)外延內(nèi)容不變。把一個基本表的定義連同表上所有的記錄、索引以及由此基本表導出的所有視圖全部都刪除，并釋放相應的存儲空間。索引的建立與刪除對一個基本表，可以根據(jù)應用環(huán)境的需要建立若干索引，以提供多種存取方式。通常，索引的建立和刪除由 DBA或表的主人（即建立表的人）負責。用戶不必也不能在存取數(shù)據(jù)時選擇索引。存取路徑的選擇由系統(tǒng)自動進行。索引的描述存放在數(shù)據(jù)字典中。建立索引的語句格式為:CREATE UNIQUE INDEX 索引名 ON基本表名（列名次序 ，列名次序 ）其他參數(shù) ; 這里的任選項其他參數(shù)是與物理存儲有關(guān)的參數(shù)。索引可以建在一列或幾列上。

26、圓括號內(nèi)是索引列的順序說明表。其中的任選項次序，指定了索引值排序的次序?？扇?ASC（升序）或 DESC（降序）。缺省值為升序。 UNIQUE表示每一索引值只對應唯一的數(shù)據(jù)記錄。 5.SQL 的數(shù)據(jù)操縱功能SQL的數(shù)據(jù)操縱功能包括SELECT，INSERT，DELETE和 UPDATE四個語句，即檢索和更新（包括增、刪、改）兩部分工能。檢索就是查詢。SQL更新語句SQL的更新語句包括修改，刪除和插入三類語句。修改（ UPDATE）（亦稱為更新）修改語句的一般格式為:UPDATE表名SET字段 =表達式，字段=表達式WHERE謂詞 ;修改指定表中滿足謂詞（或條件） 的元組，把這些元組按SET子句

27、中的表達式修改相應屬性或字段上的值。刪除（ DELETE）刪除語句一般格式為:DELETE FROM表名WHERE謂詞 ;從指定表中刪除滿足謂詞的那些記錄。沒有 WHERE子句時表示刪去此表中的全部記錄，但此表的定義仍在數(shù)據(jù)字典中，只是一個空表。 DELETE只對表外延操作，不對內(nèi)涵操作。插入（ INSERT）插入語句的一般格式為:INSERT INTO表名（字段名，字段名）valueS （常量，常量）;或INSERTINTO 表名（字段名，字段名）子查詢 ;第一種格式把一個新記錄插入指定的表中。第二種格式把子查詢的結(jié)果插入表中。若表中有些字段在插入語句中沒有出現(xiàn)，則這些字段上的值取空值 NU

28、LL。當然在表定義中說明了 NOT NULL的字段在插入時不能取 NULL。若插入語句中沒有指出字段名，則新記錄必須在每個字段上均有值。視圖視圖是從一個或幾個基本表（或視圖）導出的表。某一用戶可以定義若干視圖。因此對某一用戶而言，按ANSI/SPARC報告的觀點，他的外模式是由若干基本表和若干視圖組成的。視圖和基本表不同，視圖是一個虛表，即視圖所對應的數(shù)據(jù)不實際存儲在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫中只存儲視圖的定義（存在數(shù)據(jù)字典中）。視圖一經(jīng)定義就可以和基本表一樣被查詢、被刪除（DROP），也可以用來定義新的視圖，但更新（增、刪、改）操作將有一定限制。視圖可以理解成一個數(shù)據(jù)庫，只有內(nèi)涵保存在數(shù)據(jù)庫字典中，而

29、無外延存儲 ; 其外延是在使用時動態(tài)地生成的或計算出來的。1）視圖的定義與刪除SQL建立視圖的語句格式為 :CREATE VIEW視圖名（字段名，字段名） AS 子查詢WITH CHECK OPTION謂詞 ;視圖可以刪除，語句格式為 : DROP VIEW視圖名 ;視圖的定義就從數(shù)據(jù)字典中刪除。由此視圖導出的其它視圖也將自動被刪除。若導出此視圖的基本表刪除了，則此視圖也將自動刪除。（2）視圖的查詢語句視圖定義后，用戶可以如同基本表那樣對視圖查詢。（3）視圖的更新語句對視圖的更新最終要轉(zhuǎn)換成對基本表的更新（這里的更新，指 INSERT，UPDATE和 DELETE三類操作）。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，并

30、非所有的視圖都是可更新的，也就是說，有些視圖的更新不能唯一地有意義地轉(zhuǎn)換成對基本表的更新。4）視圖的優(yōu)點視圖的概念具有很多優(yōu)點，主要有:1）視圖對于數(shù)據(jù)庫的重構(gòu)造提供了一定程度的邏輯獨立性;2）簡化了用戶觀點 ;3）視圖機制使不同的用戶能以不同的方式看待同一數(shù)據(jù);4）視圖機制對機密數(shù)據(jù)提供了自動的安全保護功能。7.SQL 的數(shù)據(jù)控制功能SQL數(shù)據(jù)控制功能是指控制用戶對數(shù)據(jù)的存取權(quán)力。某個用戶對某類數(shù)據(jù)具有何種操作權(quán)力是由DBA決定的。這是個政策問題而不是技術(shù)問題。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能是保證這些決定的執(zhí)行。為此它必須能:1）把授權(quán)的決定告知系統(tǒng)，這是由SQL的 GRANT和 REVOKE語句來完

31、成的。2）把授權(quán)的結(jié)果存入數(shù)據(jù)字典。3）當用戶提出操作請求時，根據(jù)授權(quán)情況進行檢查，以決定是執(zhí)行操作請求還是拒絕之。授權(quán)語句的一般格式為 :GRANT權(quán)力，權(quán)力 ON對象類型對象名 TO 用戶，用戶，WITH GRANT OPTION;對不同類型的操作對象可有不同的操作權(quán)力。（1）對基本表、視圖及其字段的操作權(quán)力有查詢、插入、更新、刪除以及它們的總和ALL PRIVILEGE。（2）對基本表的操作權(quán)力還有修改（ALTER）和建立索引（INDEX）。（3）對數(shù)據(jù)庫的操作權(quán)力有建立表（CREATETAB）。某用戶有了此權(quán)力就可以使用Create table建立基本表。稱他為表的主人，擁有對此表的一

32、切操作權(quán)力。（4）對表空間的權(quán)力有使用（USE）數(shù)據(jù)庫空間存儲基本表的權(quán)力。（5）系統(tǒng)權(quán)力有建立新數(shù)據(jù)庫（CREATEDBA）的權(quán)力。 GRANT語句中的任選項WITH GRANT OPTION的作用是使獲得某種權(quán)力的用戶可以把權(quán)力再授予別的用戶。嵌入式 SQL把 SQL嵌入主語言使用時必須解決三個問題:（1）區(qū)分 SQL語句與主語言語句。這是通過在所有的SQL語句前加前綴 EXEC SQL來解決的。 SQL語句結(jié)束標志隨主語言不同而不同，如PL/1 用分號（ ; ），COBOL用 EMD-EXEC來表示。 SQL語句首先由預編譯程序加以處理，轉(zhuǎn)換為主語言編譯程序能夠識別的形式，然后交主語言編

33、譯程序進一步處理。（2）數(shù)據(jù)庫工作單元和程序工作單元之間的通信。SQL語句中可以使用主語言的程序變量（簡稱主變量），這些變量名前加冒號 （: ）作標志，以區(qū)別地字段名， 程序中使用的任何表 （基本表或視圖） 都要用 EXECSQLDECLARE語句加以說明。一則使程序更加清晰，二則使預編譯程序能作某些語法檢查。SQL語句執(zhí)行后，系統(tǒng)要反饋給應用程序若干信息，這些信息送到SQL的通信區(qū) SQL CA。SQL CA用語句 EXEC SQL INCLUDE加以定義。在 SQL CA中有一個狀態(tài)指示字段SQL CODE。當 SQL CODE為零時，表示SQL語句執(zhí)行成功，否則返回一個錯誤代碼（負值）或

34、警告信息（正值）。程序員應該在每個SQL語句之后測試 SQL CODE的值，以便處理各種情況。（3）一個 SQL語句原則上可產(chǎn)生或處理一組記錄，而主語言一次只能處理一個記錄，為此必須協(xié)調(diào)兩種處理方式。 這是用游標 （Cursor ）來解決的。下面首先討論不需要游標的DML語句，然后討論使用游標的DML語句。不用游標的 DML語句不需要游標的 DML語句有 : 查詢結(jié)果為單記錄的 SELECT語句 UPDATE（除了 CURRENT形式的 UPDATE）語句DELETE（除了 CURRENT形式的 DELETE）語句 INSERT語句1）查詢結(jié)果為單記錄的 SELECT語句這類語句的一般格式是

35、: （主語言為 PL/1）EXECSQLSELECT目標列 INTO 主變量空值標志 FROM基本表（或視圖） WHERE條件表達式 ;SELECT語句從數(shù)據(jù)庫中找到符合條件的記錄，把結(jié)果放到主變量中。2）UPDATE語句3）DELETE語句4）INSERT語句使用游標的 DML語句一般情況下SELECT語句的查詢結(jié)果是記錄的集合而不是單個記錄，為此需要用游標機制作為橋梁，把集合操作轉(zhuǎn)換為單記錄處理。與游標有關(guān)的語句有四個:1）定義游標。游標是與某一查詢結(jié)果相聯(lián)系的符號名。用 DECLARE語句定義。這是一個說明語句。與游標相對應的 SELECT語句這時并不執(zhí)行。2）打開（ OPEN）游標。打

36、開游標語句使游標處于活動狀態(tài)。與游標相應的查詢語句被執(zhí)行。游標指向查詢結(jié)果集中的第一個記錄之前。3）推進（ FETCH）游標。把游標向前推進一個記錄， 并把游標指向的當前記錄中的字段值取出， 放到 INTO 子句后相應的主變量中。 FETCH語句常常用于循環(huán)，以借助主語言功能逐一處理結(jié)果集中的數(shù)據(jù)。4）關(guān)閉（ CLOSE）游標。關(guān)閉游標，使它不再和原來的查詢結(jié)果相聯(lián)系。關(guān)閉了的游標可以再次被打開，與新的查詢結(jié)果集相聯(lián)系。使用CURRENT形式的 UPDATE和刪除語句應注意:1）若游標定義中的 SELECT語句帶有 UNION或 ORDER BY子句，或者這個 SELECT語句相當于定義了一個

37、不可更新的視圖，則不能用這兩個更新語句。（2）若使用CURRENT形式的 UPDATE語句，則游標定義中要包括FOR UPDATE子句，指出更新的字段（SET子句中使用的字段） 。因此，游標定義語句的一般格式為 :EXECSQLDECLARE游標名 CURSORFOR子查詢 UNION 子查詢 FOR UPDATE OF字段名，字段名 |ORDER-BY- 子句 ; 11.SQL 的事務處理功能1）事務處理的概述所謂事務（ Transaction ）是指一系列動作的組合，這些動作被當作一個整體來處理。這些動作或者相繼都被執(zhí)行， 或者什么也不做。 在數(shù)據(jù)庫中， 一個動作是指一個 SQL語句。事務

38、是一組 SQL語句組成的一個邏輯單位。要么這些 SQL語句全部被按順序正確執(zhí)行，要么在某 SQL語句執(zhí)行失敗時，按照用戶要求，取消已執(zhí)行的 SQL語句對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的修改?；蛘咭词聞罩?SQL語句都被正確執(zhí)行，完成該事務對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的所有操作 ; 或者要么相當于一條 SQL語句也未執(zhí)行，數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)未做任何改動。2）SQL語言的事務處理語句 SQL語言有 3 條語句用于事務處理，它們是 :1）Commit 語句，對于正確執(zhí)行了的事務進行提交，進行提交即對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的修改永久化。同時還釋放事務和封鎖，標志該事務結(jié)束。2）Save point 語句，定義事務中的一個回滾保留點，它是事務恢復時的

39、一個標記點。3）rollback 語句，無論事務執(zhí)行的當前位置在哪里，該語句的執(zhí)行要么取消事務執(zhí)行以來對數(shù)據(jù)庫的全部修改，要么取消至某個指定回滾點后對數(shù)據(jù)庫的全部修改。釋放自保留點之后的全部表或行的封鎖 （沒有保留點，相當于回滾到事務開始處，終止該事務） 。事務的恢復（回滾）是根據(jù)事務執(zhí)行前保存下的當時數(shù)據(jù)庫狀態(tài)來實現(xiàn)的。 一遇到 rollback 語句，就將數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)恢復到原來的狀態(tài)，相當于撤消事務中已執(zhí)行了的 SQL語句。四、數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)不同于一般文件系統(tǒng)的存儲結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的特點是各種記錄型之間彼此有聯(lián)系，數(shù)據(jù)是結(jié)構(gòu)化的。數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)不僅涉及每種記錄型的記錄如何

40、存儲，而且要使數(shù)據(jù)的存儲反映各種記錄型之間的聯(lián)系。 在 DB多級模式中引入內(nèi)模式（存儲模式） 的主要目的是使模式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述同它的存儲表示的描述分開，以致 DBA為了協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)庫性能而對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的存儲方法進行修改時，可不必修改模式，以提高數(shù)據(jù)庫的物理獨立性。在各個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，對內(nèi)模式的定義功能各不相同。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中有些 DDL語句可影響數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)。在 DBMS中各級模式的存儲結(jié)構(gòu)是恒定的或唯一的，而數(shù)據(jù)庫內(nèi)容（或其記錄）的存儲方式是不唯一的。數(shù)據(jù)庫存儲結(jié)構(gòu)設(shè)計的好壞直接影響系統(tǒng)的性能。在存儲結(jié)構(gòu)中主要是涉及存儲記錄的設(shè)計。存儲記錄與概念記錄之間具有對應關(guān)系，如果存儲記

41、錄與概念記錄之間具有一一對應關(guān)系，在這種情況下存儲記錄的設(shè)計就比較簡單，不需要進一步討論。概念記錄是指在邏輯結(jié)構(gòu)中的記錄。 但當一個概念記錄對應多個不同類型的存儲記錄時，存在如何設(shè)計存儲記錄的問題。對于這樣的概念記錄，其存儲記錄可以有以下幾種設(shè)計:順序組織將存儲記錄設(shè)計成與概念記錄一一對應，按 SNO大小（或按記錄到來）的順序?qū)⒂涗浗M成一個順序組織的文件。這樣組織的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，缺點是會浪費存儲空間。順序帶鏈的組織順序帶鏈組織允許記錄中帶有指針（Pointer ），這樣可以大大節(jié)省存儲空間。帶次關(guān)鍵字索引的順序組織為了適應對多項內(nèi)容的檢索，可以建立索引文件，上述組織可改為帶次關(guān)鍵字索引的順序

42、組織。多表組織在次關(guān)鍵字索引中，由于一個次關(guān)鍵字值對應于多個記錄值，它們的個數(shù)是不固定的，所以對應的指針數(shù)目是可變的。這種可變性給管理帶來困難，為了解決這個困難，引入了多表組織。多表組織的實現(xiàn)思想比較簡單，在索引中多個指針分散存放在每個記錄值中，索引項中的指針指向第一個記錄，在第一個記錄中的指針指向第二個記錄等等。完全倒排組織 在一個記錄型中， 對主關(guān)鍵字以外的數(shù)據(jù)項都建立索引， 這樣的組織稱之為完全倒排組織。6.Hash 定址組織 對于每一個存儲記錄值存放在數(shù)據(jù)庫的什么地方， 可通過對該記錄的主關(guān)鍵字值的雜湊函數(shù)計算得出。這種組織為 Hash 定址組織。雜湊函數(shù)種類很多，如質(zhì)數(shù)除余法、基數(shù)轉(zhuǎn)

43、換法、平方取中法、折疊法、位移法及各位數(shù)字分析法等等。關(guān)鍵是如何選擇一個雜湊函數(shù)，盡可能避免發(fā)生碰撞。對于不同的主關(guān)鍵字值通過計算而得到同一個地址的映象，稱之為碰撞。聯(lián)系的存儲在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，通過外來關(guān)鍵字（ Foreign Key）來表示概念記錄之間的聯(lián)系。例如，為了表達學生和學校的聯(lián)系，可以在學生記錄中增加外來關(guān)鍵字“學校號”來表示聯(lián)系。五、關(guān)系數(shù)據(jù)庫1. 表格表格（或簡稱表）表示了用戶的特定類型（Type）的一些實體。表頭由一些屬性名（Attribute Name）組成，每個屬性名對應于一列。在表上屬性名必須唯一，不允許重名。表體是由一些行或元組（tuple）、或記錄（ record ）

44、組成。一個元組對應于傳統(tǒng)的文件結(jié)構(gòu)中的一個記錄，一個記錄含有若干個域（field）用以存儲屬性值（Attributevalue ）。一個元組對應于一個“用戶”實體的出現(xiàn)（occurrence ）。表體中每一行和某一列的交叉點（相當于記錄中的域）上保存一個屬性值。這個屬性值叫做這一行（或這個實體出現(xiàn)）的相應屬性值。表體中每一列可以保存的值對應于某種屬性類型（Type of Attribute），也就是說，這一列的屬性值只能取這個屬性類型的值。某個屬性所能取的所有值的集合叫做這個屬性的值域（Domain ofAttribute ）。類型和值域的對應關(guān)系是一對多的。一個類型有一個值域，但一個值域可以

45、作為多個類型，基名稱不同，但實質(zhì)上值域一樣。實際上，類型是對值域的命名。能唯一標識一個元組的屬性稱之為關(guān)鍵屬性（ Primary Key Attribute）或簡稱為主關(guān)鍵字（ Primary Key ）。主關(guān)鍵字有時是由多個屬性組成的，此時的主關(guān)鍵字叫做組合關(guān)鍵字（Concatenatedprimary Key）。有的時候，表中必須由一些組合的主關(guān)鍵字才能唯一地標識一個元組，也就是說，不存在能作關(guān)鍵字的一個屬性。這時為了方便，往往引入一個附加的屬性并稱之為外來關(guān)鍵字（Foreigh Key）來作主關(guān)鍵字。 外來關(guān)鍵字為以后檢索和查詢帶來了方便，但也增加了信息冗余。表名、表頭和表體表名、表頭和

46、表體在關(guān)系模型中具有不同的作用或功能，因而也具有完全不同的性質(zhì)。表頭是一個屬性的集合，它規(guī)定了表的結(jié)構(gòu)。表體是一個特殊的集體，稱作為關(guān)系（ relation ）。“關(guān)系模型”中的“關(guān)系”一詞就是指表體中的這個數(shù)學關(guān)系。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，表名對應于數(shù)據(jù)庫名（或關(guān)系名） ，表頭對應于數(shù)據(jù)描述（或結(jié)構(gòu)描述） ，表體對應于數(shù)據(jù)庫。表體是數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容及數(shù)據(jù)庫操作的對象。另外，有兩個概念必須加以強調(diào) : 型（ type ）和值或出現(xiàn)（ occurence ）。表頭定義了實體（或元組）的型，也就是說規(guī)定了實體（或元組）的值域。而表體則給出了實體（或元組）的出現(xiàn)。出現(xiàn)是型中的一個值。關(guān)系的數(shù)學定義關(guān)系模型是建立

47、在集合論（Set Theory ）的基礎(chǔ)之上的?，F(xiàn)在，開始用集合論的術(shù)語來嚴格地定義數(shù)學上的關(guān)系，即給出關(guān)系的數(shù)學定義。定義1 域（ Domain）是值（ value ）的集合。關(guān)系模型關(guān)系模型由三部分組成 : 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（即關(guān)系） 、關(guān)系操作、關(guān)系的完整性。下面將對這三個部分進行分別的討論。（1）單一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系在關(guān)系模型中， 無論是實體還是實體之間的聯(lián)系均由單一的類型結(jié)構(gòu)關(guān)系來表示。在前面，已給出了關(guān)系和域的數(shù)學定義，介紹了n 元關(guān)系、元組和屬性等概念。下面介紹關(guān)鍵字、 關(guān)系模式和關(guān)系數(shù)據(jù)庫等一些基本概念。關(guān)鍵字關(guān)系中的某一組屬性，若其值可以唯一地標識一個元組，則稱該屬性組為一個候選關(guān)鍵字

48、（Candidate Key）。若一個關(guān)系有多個候選關(guān)鍵字，則可以任選其中一個作為主關(guān)鍵字（ PrimaryKey）。主關(guān)鍵字中的諸屬性被稱為主屬性。關(guān)系模式關(guān)系的描述稱為關(guān)系模式。它包括 : 關(guān)系名、組成關(guān)系的諸屬性名、屬性到域的映象、屬性間的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系等等。所以，關(guān)系模式由關(guān)系名、諸屬性名和屬性到域的映象三個部分組成，關(guān)系模式通常簡記為R（A1 ，A2，A n ），其中 R 是關(guān)系名， A 1 ， A 2， A n為諸屬性名。屬性到域的映象一般通過指定屬性的類型和長度來說明。某個關(guān)系模式在某一時刻所具有的狀態(tài)是指關(guān)系的外延，即元組的集合。關(guān)系的外延內(nèi)容有時簡稱為關(guān)系。但關(guān)系模式和關(guān)系的內(nèi)

49、容有時也統(tǒng)稱為關(guān)系。讀者可以從上下文中區(qū)別其確切的含義。形象地說，關(guān)系模式是關(guān)于表名和表頭的描述，而關(guān)系的內(nèi)容是表體。關(guān)系數(shù)據(jù)庫在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，要分清型和值兩個基本概念。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的型是指數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)描述，它包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫名、若干屬性的定義，以及這些屬性上的若干關(guān)系關(guān)系模式。亦稱為數(shù)據(jù)庫的內(nèi)涵（Intension），數(shù)據(jù)庫的值亦稱為數(shù)據(jù)庫的外延。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，內(nèi)涵是比較穩(wěn)定的，它規(guī)定了外延的取值范圍。而外延卻是隨時間變化的。這和在一般的形式邏輯中外延和內(nèi)涵一一對應有所區(qū)別。此處外延是指任意一個滿足內(nèi)涵的集合，而不一定恒指滿足內(nèi)涵的最大的一個集合。關(guān)系模式（即內(nèi)涵）是穩(wěn)定的; 而關(guān)系的內(nèi)容，即

50、外延，卻是隨時間動態(tài)的變化而變化的。數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)（即模式）是穩(wěn)定的; 而數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)內(nèi)容卻在不斷地更新。（2）關(guān)系操作 關(guān)系模型規(guī)定了關(guān)系操作的功能和特點，但不對 DBMS語言的語法做出具體的規(guī)定。關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言的主要特點（或優(yōu)點）是其高度的非過程化（Non-procedureae ）或者說明性（ declarative）。關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言的語句是透明的。 用戶只須知道語句做什么，而不須知道怎么做的。Codd在其早期的文章中，引入了 8 種基本的操作 : 并（Union ）交（Intersection）差（ Difference）笛卡爾乘積 （ Cartesian Product ）限制（ R

51、estrictions ）投影（ Projection）連接（ Join ）除（ Division）這些操作都是對關(guān)系的內(nèi)容或表體實施操作的， 得到的結(jié)果仍為關(guān)系。 注意，這些操作只是基本的操作， 而不是不再可分的原始 （ Primitive）操作，例如， Join ，Intersection和 Division可以由其它五種操作合成。但是，把它們?nèi)齻€也作為基本操作使用起來很方便。另外，Codd 并沒說上述8 種操作就是關(guān)系數(shù)據(jù)庫只能有的8 種操作。實際上，上述8 種操作僅僅是作為最小的DML操作的基礎(chǔ)部分， 并且也還未考慮到 DDL的需求。 SQL支持的操作多于上述8 種 DML操作，而且

52、SQL還支持 DDL操作。關(guān)系操作的特點是集合操作，即操作的對象和結(jié)果都是集合。這種操作方式也稱為一次一集合（set-at-a-time）方式。而非關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫的操作方式則為一次一記錄（ record-at-a-time）方式。關(guān)系操作可以用兩種方式來表示:代數(shù)方式，即關(guān)系代數(shù)邏輯方式，即關(guān)系演算而關(guān)系演算又進一步分為元組關(guān)系演算和域關(guān)系演算。已經(jīng)證明，這些表示方式在功能上是相互等價的。一般選其一即可。（3）關(guān)系模型的三類完整性關(guān)系模型的三類完整性是 :實體完整性（ Entity Integrity）參照完整性（ Referential Integrity）用戶定義的完整性（ User D

53、efined Integrity）其中，實體完整性和參照完整性是任何關(guān)系模型都必須滿足的完整性約束條件，應該由關(guān)系數(shù)據(jù)庫DBMS自動支持。而用戶定義的完整性的支持是由DBMS提供完整性定義設(shè)施（或機制） ，可以隨 DBMS商品軟件不同而有所變化。實體完整性是指: 若屬性 A 是基本關(guān)系 R的主關(guān)鍵字的屬性（即主屬性） ，則屬性 A 不能取空值（ NULL）。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中有各種關(guān)系，如基本關(guān)系（常稱為基本表） 、查詢表、視圖表等等。基本表是指實際存在的表，它是實際存儲數(shù)據(jù)的邏輯表示。查詢表是指和查詢結(jié)果相對應的表。 而視圖表是由基本表或視圖表導出的表，是虛表，不對應實際存儲的數(shù)據(jù)。實體完整性是

54、針對基本關(guān)系的?？罩凳侵浮安恢馈被蛘摺盁o意義的”或“不屬于定義域”值?？罩狄浴癗ULL”表示。對于實體完整性作如下說明:（1）一個基本關(guān)系通常對應于現(xiàn)實世界中的一個實體集。例如學生關(guān)系對應于學生實體集?；娟P(guān)系不是由其它關(guān)系生成的關(guān)系?；娟P(guān)系是本原（Primitive），是定義復雜關(guān)系的出發(fā)點。2）現(xiàn)實世界中的實體是可區(qū)分的，即實體具有某種唯一性的標識。3）在關(guān)系模型中由主關(guān)鍵字作為滿足唯一性的標識。（4）主關(guān)鍵字中屬性不能取空值。因為若主關(guān)鍵字中某屬性取空值，則意味著某個實體不可標識; 而這和（2）相矛盾。參照完整性是指: 若基本關(guān)系 R 中含有另一個基本關(guān)系 S 的主關(guān)鍵字 K S所對

55、應的屬性組 F（F 稱為 R 的外部關(guān)鍵字（ external keys），則在關(guān)系 R 中的每個元組中的F 上的值必須滿足 :或者取空值（即 F 中的每個屬性的值均為空值）;或等于 S 中某個元組的主關(guān)鍵字的值?；娟P(guān)系R 和 S 不一定是不同的關(guān)系。外部關(guān)鍵字也稱為外來關(guān)鍵字。例如，某數(shù)據(jù)庫中有職工關(guān)系EMP（職工號，姓名，部門號）和部門關(guān)系DEPT（部門號，部門名稱）為兩個基本關(guān)系。 關(guān)系 EMP的主關(guān)鍵字為“職工號”， DEPT的主關(guān)鍵字為“部門號”在EMP中，“部門號”是 EMP的外部關(guān)鍵字。故此，在EMP中的每個元組中“部門號”的值只有兩種可能性:取空值。這說明這個職工尚未分到某個

56、部門;或取非空值。 這時“部門號”的值必須是DEPT中某個元組中的“部門號”的值。這說明一個職工不可能被分配到一個不存在的部門。也就是說， 被參照的關(guān)系 DEPT中一定存在一個元組，該元組的關(guān)鍵字的值等于 EMP中某元組的外部關(guān)鍵字的值。實體完整性和參照完整性是針對任何關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)庫的一般性原則。用戶定義的完整性針對某一具體的數(shù)據(jù)庫的約束條件。條件是由現(xiàn)實世界中的應用環(huán)境決定的。它涉及到某一具體的應用中的數(shù)據(jù)所必須滿足的語義要求。 關(guān)型模型的 DBMS應提供定義和檢驗這類完整性條件的機制，以使用統(tǒng)一的方法來自動地處理它們而不要求應用程序員來承擔這一功能。5. 關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言概述關(guān)系

57、數(shù)據(jù)庫語言分三類 : 數(shù)據(jù)描述語言DDL，數(shù)據(jù)操縱語言 DML和數(shù)據(jù)控制語言DCL。其中， DDL負責數(shù)據(jù)庫的描述，提供一種數(shù)據(jù)描述機制，用來描述數(shù)據(jù)庫的特征或數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)。DML 負責數(shù)據(jù)庫的操作，提供一種處理數(shù)據(jù)庫操作的機制。DCL 負責控制數(shù)據(jù)庫的完整性和安全性，提供一種檢驗完整性和保證安全的機制。 DML是用戶經(jīng)常使用的語言，包括了DBMS的主要功能。 DML包括數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)的增、刪、改等功能。其中查詢的表達方式是DML的主要部分。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的DML按照查詢方式可以分為兩大類 :（1）用對關(guān)系的集合代數(shù)運算來表示查詢的方式，稱為關(guān)系代數(shù)（Relational Algebra）。（2

58、）用謂詞演算來表達查詢的方式，稱為關(guān)系演算（Relational Calculus ）。關(guān)系演算又可按謂詞變元的基本對象是元組變量（ tuple variable）還是域變量（domain variable ）分為元組關(guān)系演算和域關(guān)系演算兩種。關(guān)系代數(shù)和兩種關(guān)系演算均是抽象的查詢語言，這些抽象的查詢語言和實際的DBMS軟件產(chǎn)品中實現(xiàn)的具體的查詢語言并不完全一樣。但它們是 DBMS中查詢語言的理論基礎(chǔ)。 關(guān)系代數(shù)、 元組關(guān)系演算和域關(guān)系演算這三種語言在表達能力上是彼此相互等價的，它們均可以作為評價實際DBMS軟件產(chǎn)品中查詢語言能力的標準。實際 DBMS軟件產(chǎn)品的查詢語言，除了提供關(guān)系代數(shù)（或一種

59、關(guān)系演算）之外，還提供了許多附加的功能，如庫函數(shù)、算術(shù)運算等功能。SQL是介于關(guān)系代數(shù)，和關(guān)系演算之間的一種語言。SQL不僅具有豐富的查詢功能，而且還具有數(shù)據(jù)庫定義和數(shù)據(jù)庫控制功能。SQL 是集 DDL、 DML、DCL 為一體的標準的關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言。 SQL充分體現(xiàn)了關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言的優(yōu)點。關(guān)系代數(shù)關(guān)系代數(shù)中的運算可以分為兩類 :（1）傳統(tǒng)的集合運算，如并、交、差、笛卡爾乘積等。這類運算是從關(guān)系的“水平方向（即按行）”來進行的。（2）專門的關(guān)系運算，如選擇、投影、連接、除。這類運算不僅涉及到行而且也涉及到列。關(guān)系演算關(guān)系演算是以數(shù)理邏輯中的謂詞演算為基礎(chǔ)的。用謂詞演算作為關(guān)系數(shù)據(jù)庫的語言并提出

60、關(guān)系演算的是 。Codd 首先定義了關(guān)系演算語言 ALPHA。但 ALPHA并沒有在計算機上實現(xiàn)。但關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) INGRES所用的 QUEL語言是參考 ALPHA研制的，與 ALPHA十分類似。六、關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化理論函數(shù)依賴定義 1 設(shè) R（ U）是屬性集U 上的關(guān)系模式。 X， Y 是 U 的子集。若對于R（ U）的任意一個可能的關(guān)系r ，r中不可能存在兩個元組在X 上的屬性值相等，而在Y 上的屬性值不等，則稱X函數(shù)確定Y或Y 函數(shù)依賴于 X，記作XY。函數(shù)依賴和別的數(shù)據(jù)依賴一樣是語義范疇的概念。只能根據(jù)語義來確定一個函數(shù)依賴。例如姓名年齡這個函數(shù)依賴只有在沒有同名人的條件下成立