数据库系统原理与设计.ppt

1、第三章SQL语言，数据库系统原理与设计，第三章SQL语言，学习目标SQL(结构化查询语言)是关系数据库的标准语言，几乎所有的关系数据库管理系统都采用SQL语言。有两个主要的教学目标要求读者掌握数据库的基本操作。了解数据库管理系统的基本功能要求读者熟练掌握SQL查询语句，并使用SQL语句完成数据库的操作。第三章SQL语言，学习方法要求读者结合课堂所教的知识，加强计算机实践训练，并训练课堂所学的相关概念，以加深理解，达到学习目标。学习指南的要点：3.2、3.3、3.4、3.5、3.8和3.9困难：3.3、3.4和3.5，第3章SQL语言。本章介绍了SQL查询语句如何扩展关系代数运算。连接查询包括什

2、么？它们在哪里使用？相关子查询和不相关子查询的概念。使用分组聚合查询时的注意事项。如何理解存在量词及其在SQL查询中的重要地位。如何理解查询表的概念，以及查询表和子查询的异同？如何在SQL语句中实现完整性约束。实现完整性约束的方法是什么？如何在特定的物理文件上构建数据库对象(如基本表和索引)？在特定物理文件上构建数据库对象的目的是什么？创建视图的目的是什么？视图主要用于哪些操作？目录，嵌套子查询，SQL概述，简单查询，连接查询，聚合查询，集合操作，SQL查询的一般格式，SQL数据定义语言，SQL数据更新语言，视图，3.1 SQL概述，SQL语言由Boyce等人于1974年提出，并在IBM于19

3、75-1979年开发的System R数据库管理系统上实现，现已成为许多数据库供应商重新开发和扩展的SQL语句。标准的SQL命令包括查询、选择、插入、更新、更新、删除、创建创建对象、删除删除，这些命令可以用来完成几乎所有的数据库操作。3.1.1 SQL开发3.1.2 SQL特性3 . 1 . 3 SQL查询的基本概念，3.1.1 SQL开发，SQL-86:第一个SQL标准，由美国国家标准协会(ANSI)发布，1987年由国际标准化组织(ISO)采用。这个标准也被称为SQL-1 SQL-92。1992年，国际标准化组织和美国国家标准学会再次修订了标准86，这个标准也被称为标准99。1999年，这

4、个版本扩展了很多基于SQL-2的功能，包括递归、触发、面向对象技术等等。该标准也称为SQL-3 SQL-2003:该标准是最新的标准，也称为SQL-4，于2003年发布，在3.1.1 SQL中开发。SQL语言由四部分组成。数据定义语言定义了数据库的逻辑结构，包括数据库、基本表、视图和索引等。扩展的DDL还支持存储过程、函数、对象、触发器等的定义。DDL包括三种语言，即定义、修改和删除数据操作语言(DML)来检索和更新数据库中的数据，更新操作包括插入、删除和修改数据。数据控制语言(DCL)授权数据库对象，维护用户(包括创建、修改和删除)，定义完整性规则和事务定义等。其他定义主要有嵌入式SQL语言

5、和动态SQL语言。规定了宿主语言中的SQL语言所使用的规则是对SQL的扩展，它还包括对数据库数据的重组、备份和恢复功能。3.1.2 SQL特性，集成了统一集数据定义语言DDL、数据操作语言DML和数据控制语言DCL的功能。高度非程序化的面向集合的操作模式采用集合操作模式，其操作对象和搜索结果都是元组。相同的语法结构提供了两种使用模式。SQL语言是独立的，也是嵌入式的。在两种不同的使用模式下，其语法结构基本一致，语言简洁，而且很少有易于学习和使用的动词，包括：数据查询选择；数据定义创建、删除、更改；数据操作插入、更新、删除；数据控制GRANT，revoke，3.1.3基本概念的SQL查询，SQL

6、语言支持三级模式结构，外部模式对应于视图和一些基本表，内部模式对应于基本表，内部模式对应于存储文件，3.1.3基本概念的SQL查询，一个表独立存在于一个基本表数据库被称为基本表。在SQL中，一个关系对应一个基本表，一个(或多个)基本表对应一个存储文件。一个表可以存储在具有多个索引的存储文件中。视图是指从一个或多个基本表(或视图)导出的表。虚拟表只存储视图的定义，而不存储相应的数据。查询表是指与查询结果相对应的表存储文件，表存储文件是指在数据库中存储关系的物理文件。3.7查询通用格式P106，选择有六个子句，其中选择和从是必需的，其他是可选的。它们必须按以下顺序排列：选择全部|区别为，作为，从，

7、从，其中分组依据是，由美国航空公司| desc、美国航空公司| desc订购，3.7 SQL查询的通用格式，包括：(1)以下可选格式：*，(from子句指定查询中涉及的表、视图或查询表。为了便于操作，表通常被赋予一个别名，称为元组变量。(where子句给出了查询条件，以下谓词运算符可用于后续表：比较运算符：=，=；逻辑运算符：与、或、非；范围运算符：不在之间.和；设置运算符：不输入；空运算符：不为空；字符匹配运算符：不一样；有一个量词运算符：不存在。您可以在中包含子查询，但不能直接使用聚合函数。要使用聚合函数，必须导出一个子查询，如示例3.52所示。目录，嵌套子查询，SQL概述，简单查询，连接

8、查询，聚合查询，集合操作，SQL查询的一般格式，SQL数据定义语言，SQL数据更新语言，视图，3.2简单查询。本章使用的数据库是ScoreDB，其数据库模式如图3-2、3-3、3-4和3所示。3.2简单查询，3.2简单查询，3.2.1投影操作，3.2.2选择操作，3.2.3排序操作，3.2.4查询表，3.2.1投影操作，p76，SQL的基本结构包括三个子句：select子句对应于投影操作，FROM子句所需的属性或表达式对应于笛卡尔乘积。给定查询中涉及的表，该表可以是基本表、视图或查询表。WHERE子句对应于选择操作。有必要指定查询结果元组需要满足的选择条件select和FROM，而其他条件是可

9、选的。3.2.1投影操作，基本语法是：选择A1，A2，安，来自，Rm，其中P1，A1，A2，An表示要搜索的属性或表达式、Rm表示查询中涉及的表，p表示谓词(即选择条件)，如果省略WHERE子句，则表示p的查询结果为真SQL，在SQL执行过程中允许包含重复的元组：首先，在R2 R1执行查询，Rm执行笛卡儿积，然后在笛卡儿积中选择使谓词p为真的记录，然后在A1，A2，属性列，但不消除重复的元组。如果您想消除重复的元组，您必须使用关键字DISTINCT。刚才描述的SQL查询执行过程只是逻辑上的，它将在特定的执行过程中得到优化。有关查询优化的详细信息，请参见第7章。，最简单的查询，检查整个学校班级的

10、所有信息，SELECT * FROM Class *指示所有属性，并在定义表格时按照顺序显示所有属性，3.2.1投影操作，查询指定列，选择表格中的所有列或指定列，通过SELECT确定要查询的属性。例3.1查询所有班级的班级编号和班级名称，选择所属学院的班级编号和班级名称。这个查询的执行过程是：依次从类表中取出每个元组，为每个元组只选择类号、类名和机构的值，形成一个新的元组，最后将这些新的元组组织成结果关系，输出查询结果，如图3-10所示。练习，查询学号，名字和班级。查询并显示所有学生的学号、姓名和年龄。3.2.1投影操作。消除重复的元组。使用DISTINCT关键字示例3.2查询所有学院的名称。

11、选择机构从类上面的查询没有消除重复的元组，其查询结果如图3-11所示。从类中选择不同的研究所，图3-11、图3-12和3.2.1投影操作如图3-12所示。属性列的别名可用于获取属性列的可理解的列名。例如，以中文显示列名特别适合计算列示例。3.4查询所有班级的学院、班级编号和班级名称。要求用中文显示列名，如选择学院的学院、班级编号和班级名称。查询结果如图3-13所示。查询可以通过使用as关键字来别名：选择学院AS学院，类编号AS类编号，类名称AS类名称FROM类，3.2.1投影操作，查询计算列可以使用属性，常数，函数和表达式。例3.5查询每个班级编号、班级名称以及该班级现在的年级，将班级编号中的

12、大写字母改为小写字母，输出SELECT LCase(班级编号)为班级编号、班级名称、年份(日期()-年级为年级从班级函数LCase()将大写字母改为小写字母函数date()得到当前系统的日期函数年份()中的年份查询结果，如图3-14所示。3.2.2选择操作(注意WHERE子句)，WHERE子句可以实现关系代数中的选择操作。常用的查询条件有：比较运算：=，(。=)范围查询：介于.AND集合查询：IN null查询：IS null字符匹配查询：LIKE逻辑查询：AND，or，NOT，3.2.2选择操作，比较操作使用比较运算符，=，(OR！=)示例3.6查询2007级的班级编号、班级名称和学院。从年

13、级=2007的班级中选择班级编号、班级名称、学院。查询结果如图3-15所示。3.2.2选择操作。执行查询的方式可能有多种：全表扫描法依次取出类表中的每个元组，判断元组的等级属性值是否等于2007；如果是，则取出元组的类号、类名和学院属性，形成新的元组；最后，所有新的元组被组织成结果关系并输出。这种方法适用于小桌子。或者该表在等级属性列上没有索引。如果表在等级属性列上有索引，并且满足条件的记录不多，则可以使用索引搜索方法来检索数据。要使用的特定方法由数据库管理系统的查询优化器选择。有关详细信息，请参见第8章，3.2.2选择操作，示例3.7在学生表中查询大于或等于19岁的学生的学生编号、姓名和出生

14、日期。从学生中选择学生编号、学生姓名、生日，其中年份(获取日期()-年份(生日)=19，3.2.2选择操作，范围查询为介于.并且属性值在一定范围内的元组不在之间.并且属性值不在某个范围内的元组是该属性的下限值。“与”之后是属性的上限值。示例3.8在课程成绩表中查询学生编号、课程编号和相应的分数在8090之间的年级。从得分在80到90之间的分数中选择学生编号、课程编号和分数。这个查询也可以通过逻辑“与”运算来实现。选课操作见例3.22、例3.2.2，查询选课成绩表中成绩不在8090分之间的学生的学号、课程号及相应的成绩见例3.9。从分数不在80到90之间的分数中选择学生编号、课程编号和分数。这个查询也可以通过使用逻辑操作or来实现，如示例3.23和3.2.2所示。选择操作，集合查询用于查询属性值在集合中的元组。非输入用于查询属性值不在集合中的元组。在是一个集合之后，它可以是一个特定的集合或者一组被查询的元组(参见第3.4节了解这部分的细节)。例3.10在选修成绩表中查询选修过“001”、“005”或“003”课程的学生人数、课程编号和相应的成绩。从(001，005，003)中的课程编号所在的分数中选择学生编号、课程编号、分数。