关系数据库标准语言-SQL.ppt
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1、第五章 关系数据库标准语言SQL,本章教学目标、重点和难点,本章教学目标:使学生了解SQL的功能和语言特点;熟练掌握用SQL进行表的定义、数据查询和数据更新,掌握SQL的数据控制方法。2.教学重点:SQL的数据定义、数据查询、数据维护和数据控制表示方法 3.教学难点:用SQL实现嵌套查询、组合查询、使用分组和SQL函数查询。,本章内容,SQL的功能及特点数据定义语句数据查询语句数据更新语句嵌入式SQL数据控制机制和语句,SQL的功能及特点,1974,1975-1979,1986-1987,1992,1999,由Boyce和Chamberlin提出,IBM公司研制了关系DBMS原型,并实现该语言
2、,美国批准SQL作为美国标准,随后ISO也通过这一标准,公布了SQL-92标准,公布了SQL-99,也称作SQL3,SQL的功能及特点,数据定义,数据控制,数据操纵,SQL语句分类,SQL的功能及特点,SQL语句分类,数据定义,数据操纵,数据控制,定义关系数据库的模式、外模式和内模式,以实现对基本表、视图以及索引文件的定义、修改和删除等操作。,包括数据查询和数据更新两种数据操作语句:数据查询指对数据库中的数据查询、统计、分组、排序操作;数据更新指数据的插入、删除、修改等数据维护操作。,通过对数据库用户的授权和收权命令来实现有关数据的存取控制,以保证数据库的安全性。,SQL的功能及特点,SQL的
3、特点1)SQL具有自主式语言和嵌入式语言两种使用方式;2)SQL具有语言简洁、易学易用的特点;,SQL的功能及特点,SQL的特点3)SQL支持三级模式结构,数据定义语句,1.语句格式约定符号,数据定义语句,2.一般语法规定SQL中的数据项(包括列项、表和视图)分隔符为“,”,其字符串常数的定界符用单引号“”表示3.SQL特殊语法规定SQL的关键词一般使用大写字母表示;语句的结束符为“;”语句一般应采用格式化书写方式,数据定义语句,基本表的定义和维护1.基本表的定义,定义基本表语句的一般格式为:CREATE TABLE 库名表名(列名数据类型列级完整性约束条件,列名数据类型列级完整性约束条件,n
4、,表级完整性约束条件,n);,数据定义语句,建立基本表:学生(学号,姓名,年龄,性别,所在系);课程(课程号,课程名,先行课);选课(学号,课程号,成绩).,CREATE TABLE 课程(课程号 CHAR(5)PRIMARY KEY,课程名 CHAR(20),先行课 CHAR(5);,数据定义语句,(1)SQL支持的数据类型,数据定义语句,(2)列级完整性的约束条件1)NOT NULL或NULL约束NOT NULL约束不允许字段值为空而NULL约束允许字段值为空。2)UNIQUE约束UNIQUE约束是惟一性约束,即不允许列中出现重复的属性值。3)DEFAULT约束DEFAULT为默认值约束。
5、DEFAULT约束名默认值FOR列名4)CHECK约束CHECK为检查约束。CONSTRAINT约束名CHECK(约束条件表达式),数据定义语句,建立基本表:学生(学号,姓名,年龄,性别,所在系);课程(课程号,课程名,先行课);选课(学号,课程号,成绩).,CREATE TABLE 学生(学号 CHAR(5)NOT NULL UNIQUE,姓名 CHAR(8)NOT NULL,年龄 SMALLINT,性别 CHAR(2),所在系 CHAR(20),DEFAULT C1 20 FOR 年龄,CONSTRAINT C2 CHECK(性别 IN(男,女);,数据定义语句,(3)表级完整性的约束条件
6、1)UNIQUE约束UNIQUE约束是惟一性约束,当要求列祖的值不能有重复值时,使用UNIQUE约束定义。2)PRIMARY KEY约束定义主码,保证惟一性和非空性。CONTRAINT约束名PRIMARY KEY CLUSTERED(列组)3)FOREIGN KEY约束用于定义参照完整性。CONTRAINT约束名FOREIGN KEY(外码)REFERENCES被参照表名(与外码对应的主码名),数据定义语句,建立基本表:学生(学号,姓名,年龄,性别,所在系);课程(课程号,课程名,先行课);选课(学号,课程号,成绩).,CREATE TABLE 选课(学号 CHAR(5),课程号 CHAR(5
7、),成绩 SMALLINT,CONSTRAINT C3 CHECK(成绩 BETWEEN 0 AND 100),CONSTRAINT C4 PRIMARY KEY(学号,课程号),CONSTRAINT C5 FOREIGN KEY(学号)REFERENCES 学生(学号),CONSTRAINT C6 FOREIGN KEY(课程号)REFERENCES 课程(课程号);,数据定义语句,2.修改基本表,ALTER TABLE表名 ADD(新列名数据类型完整性约束,n)DROP完整性约束名 MODIFY(列名数据类型,n);,使用ADD子句增加新列【例5-2】向课程表中增加“学时”字段。ALTER
8、 TABLE 课程 ADD 学时 SMALLINT;使用MODIFY子句修改列的原定义:MODIFY子句主要用于加宽原列的宽度使用DROP子句删除指定的完整性约束条件【例5-3】删除学生表中对年龄的默认值的定义。ALTER TABLE 学生 DROP C1;,数据定义语句,3.删除基本表,删除基本表的一般格式为:DROP TABLE表名;,数据定义语句,索引的定义和维护1.索引的作用,使用索引可以明显地加快数据查询的速度;先将索引文件读入内存,根据索引项找到元组的地址,然后再根据地址将元组数据直接读入计算机。由于索引文件中只含有索引项和元组地址,所以文件小,一般可一次读入内存索引文件中的索引项
9、是经过排序的,可以很快地找到索引项值和元组地址,数据定义语句,索引的定义和维护1.索引的作用,使用索引可以明显地加快数据查询的速度;使用索引可保证数据的惟一性;使用索引可以加快连接速度。,2.建立索引的原则,索引的建立和维护由DBA和DBMS完成;大表应当建索引,小表则不必建索引;对于一个基本表,不要建立过多的索引;根据查询要求建索引。,数据定义语句,3.建立索引的格式,建立格式为:CREATE UNIQUE CLUSTER INDEX索引名 ON表名(列名次序,列名次序);,是要建索引的基本表的名字;每个后面还可以用指定索引值的排列次序,次序可选ASC(升序)或DESC(降序),默认值为AS
10、C;UNIQUE表示该索引的每一个索引值只对应唯一的数据记录;CLUSTER表示要建立的索引是聚簇索引,使基本表中数据的物理顺序与索引项的排列顺序一致。,数据定义语句,3.建立索引的格式,【例5-4】为学生_课程数据库中的学生、课程和选课三个表建立索引。其中,学生表按学号升序建立索引;课程表按课程号升序建惟一索引;选课表按学号升序和课程号降序建惟一索引。CREATE UNIQUE INDEX 学号 ON 学生(学号);CREATE UNIQUE INDEX 课程号 ON 课程(课程号);CREATE UNIQUE INDEX 选课号 ON 选课(学号 ASC,课程号 DESC);,数据定义语句
11、,4.删除索引,删除索引格式为:DROP INDEX 索引名;例:删除学生表的学生姓名索引DROP INDEX 学生姓名,数据定义语句,视图的定义和维护1.视图的优点视图是根据子模式设计的关系,由一个或几个基本表导出的虚表。,视图能够简化用户的操作;视图机制可以减少用户对数据库中数据结构的调整操作,使用户将注意力集中在所关心的数据上。2)视图机制可以使用户以不同的方式看待同一数据;当多用户共享同一个数据库的数据时,通过视图机制可以实现各个用户对数据的不同使用要求。3)视图可以对机密的数据提供安全保护,数据定义语句,1.视图的优点,4)视图对数据库的重构提供了一定程度的逻辑独立性;在关系数据库中
12、,数据库的重构往往是不可避免的。但由于视图机制,将为应用程序提供了原来使用的关系,保持外模式。,原表:学生(学号,姓名,性别,年龄,所在系)分成:SX(学号,姓名,年龄)SY(学号,性别,所在系),CREATE VIEW 学生(学号,姓名,性别,年龄,所在系)AS SELECT SX.学号,SX.姓名,SX.性别,SY.年龄,SY.所在系FROM SX,SYWHERE SX.学号=SY.学号;,数据定义语句,2.视图定义的格式,一般格式为:CREATE VIEW视图名(列名组)AS子查询 WITH CHECK OPTION;,(1)WITH CHECK OPTION选项 表示在对视图进行UPD
13、ATE、INSERT和DELETE操作时,要保证操作的数据满足视图定义中的谓词条件。该谓词条件是视图子查询中的WHERE子句的条件。,数据定义语句,2.视图定义的格式,一般格式为:CREATE VIEW视图名(列名组)AS子查询 WITH CHECK OPTION;,(2)组成视图的属性列名全部省略或者全部指定 若省略了视图的各个属性列名,则由子查询中的SELECT子句的目标列代替 必须明确指定列名的情况某个目标列是集函数或列表达式;子查询中使用多个表(或视图),并且目标列中含有相同的属性名;需要在视图中改用新的、更合适的列名。,数据定义语句,2.视图定义的格式,【例5-6】建立计算机系学生的
14、视图。CREATE VIEW 计算机系学生 AS SELECT 学号,姓名,年龄 FROM 学生 WHERE 所在系=计算机系;,数据定义语句,2.视图定义的格式,【例5-7】由学生、课程和选课三个表,定义一个计算机系的学生成绩视图,其属性包括学号、姓名、课程名和成绩CREATE VIEW 学生成绩(学号,姓名,课程名,成绩)AS SELECT 学生.学号,学生.姓名,课程.课程名,选课.成绩 FORM 学生,课程,选课 WHERE 学生.学号=选课.学号 AND 程.课程名=选课.课程号 AND 学生.所在系=计算机系;,数据定义语句,2.视图定义的格式,【例5-8】将学生的学号、总成绩、平
15、均成绩定义成一个视图。CREATE VIEW 学生成绩统计(学号,总成绩,平均成绩)AS SELECT 学号,SUM(成绩),AVG(成绩)FORM 选课 GROUP BY 学号;,3.视图的删除 DROP VIEW,数据定义语句,4.视图的查询和维护,视图可以和基本表一样被查询,其使用方法与基本表相同,但利用视图进行数据增、删、改操作,会受到一定的限制。一般的数据库系统不支持对下列几种情况的视图进行数据更新操作。1)由两个以上基本表导出的视图2)视图的字段来自字段表达式函数3)视图中有分组子句或使用了DISTINCT短语4)视图定义中有嵌套查询,且内层查询中涉及了与外层一样的导出该视图的基本
16、表5)在一个不允许更新的视图上定义的视图,数据查询语句,数据查询的基本语法1.SELECT语句的语法,SELECT目标列组 FROM数据源 WHERE元组选择条件 GROUP BY分列组HAVING 组选择条件 ORDER BY排序列1排序要求1,n;,数据查询语句,1.SELECT语句的语法,SELECT子句:指明目标列(字段、表达式、函数表达式、常量)。基本表中相同的列名表示为:表名.列名FROM子句:指明数据源。表间用“,”分割。数据源不在当前数据库中,使用“数据库名.表名”表示。一表多用,用别名标识。定义表别名:表名.别名WHERE子句:元组选择条件。,数据查询语句,1.SELECT语
17、句的语法,学生课程库结构为:学生(学号,姓名,年龄,所在系);课程(课程号,课程名,先行课);选课(学号,课程号,成绩).,【例5-9】求数学系学生的学号和姓名。SELECT 学号,姓名 FROM 学生 WHERE 所在系=数学系;【例5-10】求选修了课程的学生学号。SELECT DISTINCT 学号 FROM 选课;,数据查询语句,1.SELECT语句的语法,(4)GROUP BY子句:结果集分组。当目标列中有统计函数,则统计为分组统计,否则为对整个结果集统计。子句后带上HAVING子句表达组选择条件(带函数的表达式)。(5)ORDER BY子句:排序。当排序要求为ASC时升序排序;排序
18、要求为DESC时降序排列。,【例5-11】求选修C1课程的学生学号和成绩,并要求对查询结果按成绩的降序排列,如果成绩相同则按学号的升序排列。SELECT 学号,成绩 FROM 选课 WHERE 课程号=C1 ORDER BY 成绩 DESC,学号 ASC;,数据查询语句,2.SELECT语句的操作符,(1)算术操作符+(加号)、(减号)、*(乘号)和/(除号)。(2)比较操作符=(等于)、(大于)、=(大于等于)、!=(不等于)、(小于大于)、!(不大于)和!(不小于),共9种操作符。,数据查询语句,数据查询语句,(4)组合查询操作符SQL的组合查询操作符是针对传统关系运算的操作符,包括UNI
19、ON(并查询)、MINUS(差查询)和INTERSECT(交查询)其格式为:1)UNION:并查询,并在结果集中去掉重复行。2)MINUS:差查询操作。3)INTERSECT:交查询操作。4)*:取全部字段。格式为:*或表名.*5)ALL:全部。保留重复值(有统计函数时要求计算重复值)。格式为:ALL字段或 ALL字段组6)DISTINCT:去掉重复值。在结果集中去掉重复值,或在统计函数中不计重复值。格式为:DISTINCT字段或 DISTINCT字段组,数据查询语句,【例5-12】求选修课程C1且成绩在8090之间的学生学号和成绩,并将成绩乘以系数0.8输出。SELECT 学号,成绩*0.8
20、 FROM 选课 WHERE 课程号=C1 AND 成绩 BETWEEN 80 AND 90;,【例5-13】求数学系或计算机系姓张的学生的信息。SELECT*FROM 学生 WHERE 所在系 IN(数学系,计算机系)AND 姓名 LIKE 张%;,1.简单查询实例,数据查询语句,【例5-14】求缺少了成绩的学生的学号和课程号。SELECT 学号,课程号 FROM 选课 WHERE 成绩 IS NULL;,数据查询语句,2.连接查询实例连接查询中的连接条件通过WHERE子句表达,连接条件和元组选择条件之间用AND(与)操作符衔接,(1)等值连接和非等值连接 表名1.列名1比较运算符表名2.列
21、名2比较运算符:=、=、=和!=;列名称为连接字段。,【例5-15】查询每个学生的情况以及他(她)所选修的课程。SELECT 学生.*,选课.*FROM 学生,选课 WHERE 学生.学号=选课.学号;,数据查询语句,【例5-16】求学生的学号、姓名、选修的课程名及成绩。SELECT 学生.学号,姓名,课程名,成绩 FROM 学生,课程,选课 WHERE 学生.学号=选课.学号 AND 课程.课程号=选课.课程号;【例5-17】求选修C1课程且成绩为90分以上的学生学号、姓名及成绩。SELECT 学生.学号,姓名,成绩 FROM 学生,选课 WHERE 学生.学号=选课.学号 AND 课程号=
22、C1 AND 成绩90;,数据查询语句,(2)自身连接操作例如,课程表中的先行课是在上学期应开设的,先行课的先行课,即间接先行课应提前一学年开设。如果求查询某门课的间接先行课或全部课程的间接先行课,就需要对课程表进行自身连接。,课程的先行关系链为:C5C4C3C2C1,课程的间接关系链为:C5C3C1。,数据查询语句,(2)自身连接操作,【例5-18】查询每一门课的间接先行课。SELECT A.课程号,A.课程名,B.先行课 FROM 课程 A,课程 B WHERE A.先行课=B.课程号,数据查询语句,(2)自身连接操作,【例5-18】查询每一门课的间接先行课。SELECT A.课程号,A.
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