第4章 关系数据库标准语言SQL 第4章 关系数据库标准语言SQL 4.1 SQL概述及特点 4.2 SQL的数据定义功能 4.3 SQL的数据查询功能 4.4 SQL的数据更新功能 4.5 嵌入式SQL 4.6 SQL的数据控制功能 习题4 第4章 关系数据库标准语言SQL 4.1 SQL概述及特点SQL是一种介于关系代数与关系演算之间的结构化查询语言，其功能并不仅仅是查询。SQL语言是一个通用的、功能极强的关系数据库语言。第4章 关系数据库标准语言SQL 1. SQL的主要功能SQL的功能可以分为三类：(1) 数据定义功能。(2) 数据操纵功能。 (3) 数据控制功能。 第4章 关系数据库标准语言SQL 2. SQL的特点SQL语言集数据查询、数据操纵、数据定义和数据控制功能于一体，它除了具有一般关系数据库语言的特点外，还具有以下三个特点：(1) SQL具有自主式和嵌入式两种形式。(2) SQL具有语言简洁、易学易用的特点。 (3) SQL支持三级数据模式结构。第4章 关系数据库标准语言SQL 表4-1 SQL的命令动词 第4章 关系数据库标准语言SQL 图4-1 SQL对关系数据库模式的支持第4章 关系数据库标准语言SQL 4.2 SQL的数据定义功能 SQL的数据定义包括定义基本表、索引、视图和数据库，其基本语句如表4-2所示。第4章 关系数据库标准语言SQL 表4-2 SQL的数据定义语句 第4章 关系数据库标准语言SQL 1. 语句格式的约定符号在语句格式中：尖括号“”实际语义。中括号“ ”中的内容任选项。大括号“”或用分隔符“|”中的内容必选项，即必选其中之一项。，n表示前面的项可重复多次。第4章 关系数据库标准语言SQL 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的特殊语法规定SQL的关键词一般使用大写字母表示。SQL语句的结束符为“；”。SQL一般应采用格式化书写方式。第4章 关系数据库标准语言SQL 4.2.1 基本表的定义和维护功能SQL的基本表定义和维护功能使用基本表的定义、修改和删除三种语句实现。1. 定义基本表SQL语言使用CREATE TABLE语句定义基本表，定义基本表语句的一般格式为第4章 关系数据库标准语言SQL 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，表级完整性约束条件，n )；第4章 关系数据库标准语言SQL (1) SQL支持的数据类型。不同的数据库系统支持的数据类型不完全相同。IBM DB2 SQL支持的数据类型由表4-3列出，其中，使用最多的是字符型数据和数值型数据。第4章 关系数据库标准语言SQL 表4-3 IBM DB2 SQL支持的主要数据类型 第4章 关系数据库标准语言SQL (2) 列级完整性的约束条件。列级完整性约束是针对属性值设置的限制条件。SQL的列级完整性条件有以下几种： NOT NULL或NULL约束。 UNIQUE约束。 DEFAULT约束。 CHECK约束。 第4章 关系数据库标准语言SQL (3) 表级完整性约束条件。表级完整性约束条件是指涉及到关系中多个列的限制条件。在上述的CHECK约束中，如果约束条件表达式中涉及到多列数据，它便为表级约束。第4章 关系数据库标准语言SQL 【例4-1】用SQL建立学生_课程库中的基本表，其表结构为学生(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)第4章 关系数据库标准语言SQL 2. 修改基本表当已建立好的基本表随着应用环境和应用需求的变化而需要修改时，需要利用SQL的修改基本表语句修改表结构。SQL语言用ALTER TABLE语句来修改基本表，其一般格式为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)；第4章 关系数据库标准语言SQL (1) 使用ADD子句增加新列。当需要向表中增加新列和新的完整性约束时，使用ADD字句对表结构进行修改操作。【例4-2】向课程表中增加“学时”字段。ALTER TABLE 课程 ADD 学时 SMALLINT；(2) 使用MODIFY子句修改列的原定义。(3) 使用DROP子句删除指定的完整性约束条件。 【例4-3】删除学生表中对“年龄”的默认值的定义。第4章 关系数据库标准语言SQL 3. 删除基本表当不再需要某个基本表时，使用DROP TABLE语句删除它，其一般格式为DROP TABLE 表名；基本表一旦被删除，表中的数据及在此表基础上建立的索引、视图将自动地全部被删除掉。因此，执行删除基本表的操作时一定要格外小心。第4章 关系数据库标准语言SQL 4.2.2 索引的定义和维护功能1. 索引的作用使用索引有以下三方面的作用：(1) 可以明显地加快数据查询的速度。(2) 可保证数据的惟一性。(3) 可以加快连接速度。第4章 关系数据库标准语言SQL 2. 建立索引的原则建立索引是加快数据查询的有效手段，在建立索引时，用户应当依照以下原则：(1) 索引的建立和维护由DBA和DBMS完成。(2) 大表应当建索引，小表则不必建索引。(3) 对于一个基本表，不要建立过多的索引。(4) 根据查询要求建索引。第4章 关系数据库标准语言SQL 3. 建立索引的格式在SQL语言中，建立索引使用CREATE INDEX语句，其一般格式为CREATE UNIQUE CLUSTER INDEX 索引名ON 表名(列名次序，列名次序)；第4章 关系数据库标准语言SQL 【例4-4】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”升序建立惟一索引；选课表按“学号”升序和“课程号”降序建立惟一索引。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)；第4章 关系数据库标准语言SQL 4. 删除索引索引一经建立，就由系统来选择和维护，无须用户干预。建立索引是为了减少查询操作的时间，但如果数据增、删、改频繁，系统就会花费大量的时间来维护索引，这样就得不偿失了，因此，有时需要删除一些不必要的索引。SQL语言使用DROP INDEX语句删除索引，其一般格式为DROP INDEX 索引名；第4章 关系数据库标准语言SQL 【例4-5】删除学生表的学生姓名索引。DROP INDEX 学生姓名；删除索引时，系统会同时从数据字典中删去有关对该索引的描述。第4章 关系数据库标准语言SQL 4.2.3 视图的定义和维护功能视图是根据子模式设计的关系，它是由一个或几个基本表(或已定义的视图)导出的虚表。1. 视图的优点合理地使用视图能够对系统的设计和用户的使用带来很多方便。(1) 视图能够简化用户的操作。(2) 视图机制可以使用户以不同的方式看待同一数据。(3) 视图对数据库的重构提供了一定程度的逻辑独立性。(4) 视图可以对机密的数据提供安全保护。第4章 关系数据库标准语言SQL 2. 视图定义的格式SQL语言用CREATE VIEW 来定义视图，其一般格式为CREATE VIEW 视图名 (列名组) AS 子查询 WITH CHECK OPTION ；第4章 关系数据库标准语言SQL 【例4-6】建立计算机系学生的视图。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；例4-6中的视图是由一个基本表构造出的。 第4章 关系数据库标准语言SQL 【例4-7】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。【例4-8】将学生的学号、总成绩、平均成绩定义成一个视图。第4章 关系数据库标准语言SQL 3. 视图的删除 视图删除语句的一般格式为DROP VIEW 视图名；视图删除后，视图的定义将从数据字典中删除，而由该视图导出的其他视图的定义却仍存在于数据字典中，但这些视图已失效。 第4章 关系数据库标准语言SQL 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。 第4章 关系数据库标准语言SQL 4.3 SQL的数据查询功能4.3.1 SELECT语句介绍SQL的数据查询语句中包括SELECT、FROM、WHERE、GROUP BY和ORDER BY子句。SELECT语句具有数据查询、统计、分组和排序的功能，其语句表达能力非常强大。第4章 关系数据库标准语言SQL 1. SELECT语句的语法SELECT语句的语法格式为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；第4章 关系数据库标准语言SQL (1) SELECT子句。 (2) FROM子句。 (3) WHERE子句。 (4) GROUP BY子句。 (5) ORDER BY子句。 第4章 关系数据库标准语言SQL 2. SELECT语句的操作符(1) 算术操作符。算术操作符在SQL语句中表达数学运算操作。SQL的数学运算操作符只有四种，它们是：+(加号)、(减号)、*(乘号)和 /(除号)。第4章 关系数据库标准语言SQL (2) 比较操作符。比较操作符用于测试两个数据是否相等、不等、小于或大于某个值。SQL中的比较操作符包括：=(等于)、(大于)、=(大于等于)、!=或(不大于)和 !、=、= 和!=。第4章 关系数据库标准语言SQL 当连接运算符为“=”时，该连接操作称为等值连接；否则，使用其他运算符的连接运算称为非等值连接。当等值连接中的连接字段相同，并且在SELECT子句中去除了重复字段时，则该连接操作为自然连接。第4章 关系数据库标准语言SQL 【例4-15】查询每个学生的情况以及他(她)所选修的课程。【例4-16】求学生的学号、姓名、选修的课程名及成绩。 【例4-17】求选修C1课程且成绩为90分以上的学生学号、姓名及成绩。 第4章 关系数据库标准语言SQL (2) 自连接操作。连接操作不只是在两个表之间进行，一个表内还可以进行自身连接操作。表自身的连接操作称为自连接。【例4-18】查询每一门课的间接先行课(即先行课的先行课)。第4章 关系数据库标准语言SQL 表4-5 课程表中的数据 第4章 关系数据库标准语言SQL 表4-6 课程表自连接操作 第4章 关系数据库标准语言SQL (3) 外部连接操作。在前面连接示例的结果集中只保留了符合连接条件的元组，而排除了两个表中没有对应的或匹配的元组情况，这种连接称为内连接。如果要求查询结果集中保留非匹配的元组，就要执行外部连接操作。第4章 关系数据库标准语言SQL 表4-7 职工和部门表数据第4章 关系数据库标准语言SQL 【例4-19】用SQL表达职工和部门的内连