SQL笔记

MARCUS_YANG

SQL基本概念

SQL（Structured Query Language）结构化查询语言，是关系数据库的标准语言特点:

SELECT Sno, Grade
FROM SC
WHERE Cno= '3'
ORDER BY Grade DESC;
//从表 SC 中选取学号 Sno 和成绩 Grade 满足条件课程号 Cno=“3”按照成绩 Gradel 降序排列

• 综合统一:
  • 集数据定义语言（DDL），数据操纵语言（DML），数据控制语言（DCL）功能于一体。
  • 定义和修改、删除关系模式，定义和删除视图，插入数据，建立数据库;
  • 对数据进行增删改查
  • 数据库的重构和维护
  • 数据库安全性、完整性控制，以及事务控制
  • 嵌入式和动态SQL定义
• 高度非过程化:SQL 只要提出“做什么”，无须了解存取路径。
• 面向集合的操作方式:
  • 非关系数据模型采用面向记录的操作方式，操作对象是一条记录
  • 采用集合操作方式
  • 操作对象、查找结果可以是元组的集合
  • 一次插入、删除、更新操作的对象可以是元组的集合

• 以同一种语法结构提供多种使用方式:独立使用和嵌入高级语言中
• 语言简洁，易学易用

• SQL支持关系数据库三级模式结构:

• • 基本表:
    • 本身独立存在的表
    • SQL 中一个关系就对应一个基本表
    • 一个（或多个）基本表对应一个存储文件
    • 一个表可以带若干索引
  • 存储文件:
    • 逻辑结构组成了关系数据库的内模式
    • 物理结构对用户来说是隐蔽的

• • 视图:
    • 用户可以在视图上再定义视图
    • 视图是一个虚表
    • 数据库中只存放视图的定义而不存放视图对应的数据
    • 从一个或几个基本表导出的表

贯彻这门课的三个样例表:

student table:

SNO 学号Sname 姓名Ssex 性别Sage 年龄Sdept 系17150011001MarcusMA21CS

Course表

Cno课程号Cname 课程名Cpno 先修课Ccredit 学分1数据库542数学NULL23信息系统144操作系统635数据结构746数据处理NULL27PASCAL64

学生课程表SC

Sno 学号Cno 课程号Grade 成绩171500110011100

数据定义

SQL 的数据定义功能：定义各种数据库的“对象”

• 模式定义
• 表定义
• 视图定义
• 索引定义
• [ ]

定义模式:

example: 定义模式实际上定义了一个命名空间（或者说目录）

[例3.1] 为用户WANG定义一个学生-课程模式S-T

CREATE SCHEMA “S-T” AUTHORIZATION WANG;

[例3.2] CREATE SCHEMA AUTHORIZATION WANG;

该语句没有指定<模式名，<模式名隐含为<用户名

• 在 CREATE SCHEMA 中可以接受 CREATETABLE CREATE VIEW 和 GRANT 子句。
• [例3.3]为用户ZHANG创建了一个模式TEST，并且在其中定义一个表 TAB1CREATE SCHEMA TEST AUTHORIZATION ZHANGCREATE TABLE TAB1(COL1 SMALLINT,
  COL2 INT,
  COL3 CHAR(20),
  COL4 NUMERIC(10,3),
  COL5 DECIMAL(5,2)
  );

删除模式

DROP SCHEMA <模式名<CASCADE|RESTRICT

• CASCADE删除模式的同时把该模式中所有的数据库对象全部删除
• RESTRICT如果该模式中定义了下属的数据库对象（如表、视图等），则拒绝该删除语句的执行。仅当该模式中没有任何下属的对象时才能执行。

[例3.4] DROP SCHEMA ZHANG CASCADE;

删除模式ZHANG

同时该模式中定义的表TAB1也被删除

基本表的定义

• 列级完整性约束条件:涉及相应属性列的完整性约束条件
• 表级完整性约束条件:涉及一个或多个属性列的完整性约束条件
• 如果完整性约束条件涉及到该表的多个属性列，则必须定义在表级上。

[例3.5] 建立“学生”表Student。学号是主码，姓名取值唯一。

CREATE TABLE Student
 (Sno CHAR(9) PRIMARY KEY,
 /* 列级完整性约束条件,Sno是主码*/
Sname CHAR(20) UNIQUE,
Ssex CHAR(2),
Sage SMALLINT,
Sdept CHAR(20)
);

[例3.6 ] 建立一个“课程”表Course

CREATE TABLE Course
 (Cno CHAR(4) PRIMARY KEY,
Cname CHAR(40),
Cpno CHAR(4),/*先修课*/
Ccredit SMALLINT，
FOREIGN KEY (Cpno) REFERENCES Course(Cno)/*Cpno是外码,被参照表是Course,被参照列是Cno*/
);

[例3.7] 建立一个学生选课表SC

CREATE TABLE SC
 (Sno CHAR(9),
Cno CHAR(4),
Grade SMALLINT，
PRIMARY KEY (Sno,Cno),/* 主码由两个属性构成，必须作为表级完整性进行定义*/
FOREIGN KEY (Sno) REFERENCES Student(Sno),/* 表级完整性约束条件，Sno是外码，被参照表是Student */
FOREIGN KEY (Cno)REFERENCES Course(Cno)/* 表级完整性约束条件， Cno是外码，被参照表是Course*/
);

数据类型

关系模型中“域”的概念:

MYSQL:https://www.runoob.com/mysql/mysql-data-types.html

作为SQL标准的扩展，MySQL也支持整数类型TINYINT、MEDIUMINT和BIGINT。下面的表显示了需要的每个整数类型的存储和范围。

类型大小范围（有符号）范围（无符号）用途TINYINT1 byte(-128，127)(0，255)小整数值SMALLINT2 bytes(-32 768，32 767)(0，65 535)大整数值MEDIUMINT3 bytes(-8 388 608，8 388 607)(0，16 777 215)大整数值INT或INTEGER4 bytes(-2 147 483 648，2 147 483 647)(0，4 294 967 295)大整数值BIGINT8 bytes(-9,223,372,036,854,775,808，9 223 372 036 854 775 807)(0，18 446 744 073 709 551 615)极大整数值FLOAT4 bytes(-3.402 823 466 E+38，-1.175 494 351 E-38)，0，(1.175 494 351 E-38，3.402 823 466 351 E+38)0，(1.175 494 351 E-38，3.402 823 466 E+38)单精度 浮点数值DOUBLE8 bytes(-1.797 693 134 862 315 7 E+308，-2.225 073 858 507 201 4 E-308)，0，(2.225 073 858 507 201 4 E-308，1.797 693 134 862 315 7 E+308)0，(2.225 073 858 507 201 4 E-308，1.797 693 134 862 315 7 E+308)双精度 浮点数值DECIMAL对DECIMAL(M,D) ，如果MD，为M+2否则为D+2依赖于M和D的值依赖于M和D的值小数值

日期和时间类型

表示时间值的日期和时间类型为DATETIME、DATE、TIMESTAMP、TIME和YEAR。

每个时间类型有一个有效值范围和一个"零"值，当指定不合法的MySQL不能表示的值时使用"零"值。

TIMESTAMP类型有专有的自动更新特性，将在后面描述。

类型大小 ( bytes)范围格式用途DATE31000-01-01/9999-12-31YYYY-MM-DD日期值TIME3'-838:59:59'/'838:59:59'HH:MM:SS时间值或持续时间YEAR11901/2155YYYY年份值DATETIME81000-01-01 00:00:00/9999-12-31 23:59:59YYYY-MM-DD HH:MM:SS混合日期和时间值TIMESTAMP41970-01-01 00:00:00/2038结束时间是第 2147483647 秒，北京时间 2038-1-19 11:14:07，格林尼治时间 2038年1月19日 凌晨 03:14:07YYYYMMDD HHMMSS混合日期和时间值，时间戳

字符串类型

字符串类型指CHAR、VARCHAR、BINARY、VARBINARY、BLOB、TEXT、ENUM和SET。该节描述了这些类型如何工作以及如何在查询中使用这些类型。

类型大小用途CHAR0-255 bytes定长字符串VARCHAR0-65535 bytes变长字符串TINYBLOB0-255 bytes不超过 255 个字符的二进制字符串TINYTEXT0-255 bytes短文本字符串BLOB0-65 535 bytes二进制形式的长文本数据TEXT0-65 535 bytes长文本数据MEDIUMBLOB0-16 777 215 bytes二进制形式的中等长度文本数据MEDIUMTEXT0-16 777 215 bytes中等长度文本数据LONGBLOB0-4 294 967 295 bytes二进制形式的极大文本数据LONGTEXT0-4 294 967 295 bytes极大文本数据

注意：char(n) 和 varchar(n) 中括号中 n 代表字符的个数，并不代表字节个数，比如 CHAR(30) 就可以存储 30 个字符。

修改基本表

• ALTER TABLE <表名
  • [ADD[COLUMN] <新列名 <数据类型 [ 完整性约束 ] ]
  • [ADD <表级完整性约束]
  • [DROP [ COLUMN ] <列名 [CASCADE| RESTRICT] ]
  • [DROP CONSTRAINT<完整性约束名[ RESTRICT | CASCADE ] ]
  • [ALTER COLUMN <列名<数据类型 ] ;
  • ADD子句用于增加新列、新的列级完整性约束条件和新的表级完整性约束条件
  • DROP COLUMN子句用于删除表中的列
    • CASCAD:则自动删除引用了该列的其他对象
    • RESTRICT:如果该列引用了其他对象,则关系数据库解决删除
  • DROP CONSTRAINT子句用于删除指定的完整性约束条件
  • ALTER COLUMN子句用于修改原有的列定义，包括修改列名和数据类型

• [例3.8] 向Student表增加“入学时间”列，其数据类型为日期型
  ALTER TABLE Student ADD S_entrance DATE;
• [例3.9] 将年龄的数据类型由字符型（假设原来的数据类型是字符型）改为整数。
  ALTER TABLE Student ALTER COLUMN Sage INT;[例3.10] 增加课程名称必须取唯一值的约束条件。
  ALTER TABLE Course ADD UNIQUE(Cname);

删除基本表

• DROP TABLE <表名［RESTRICT| CASCADE］;
  • RESTRICT：删除表是有限制的。
  • CASCADE：删除该表没有限制。
• [例3.11] 删除Student表
  DROP TABLE Student CASCADE;

索引

常见的索引:

• 顺序文件上的索引
• B+树索引
• 散列（hash）索引
• 位图索引

创建索引

CREATE [UNIQUE] [CLUSTER] INDEX <索引名

ON <表名(<列名[<次序][,<列名[<次序] ]…);

• 升序：ASC(默认)
• 降序:DESC

[例3.13] 为学生-课程数据库中的Student，Course，SC三个 表建立索引。Student表按学号升序建唯一索引，Course表 按课程号升序建唯一索引 ， SC 表按学号升序和课程号降序 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);

修改索引

ALTER INDEX<旧索引名RENAME TO<新索引名

例 3.149 将 SC 表的 SCno 索引名改为 Scsno

ALTER INDEX Scno RENAME TO Scsno

删除索引

DROP INDEX <索引名;

[例3.15] 删除Student表的Stusname索引

DROP INDEX Stusname;

数据查询_1

单表查询

一共有 6 个子句

• SELECT选择基本表的行和列 ,初始状态下不去重复,
  • DISTINC 关键字可以去重
• Group BY-HAVING (聚集函数)
• order by 排序

SELECT子句

[例3.16] 查询全体学生的学号与姓名。

SELECT Sno,Sname
FROM Student;

[例3.18] 查询全体学生的详细记录

SELECT Sno,Sname,Ssex,Sage,Sdept
FROM Student;
或
SELECT *
FROM Student;

查询计算表达式:

[例3.19] 查全体学生的姓名及其出生年份

SELECT Sname,2020-Sage
FROM Student;

[例3.20] 查询全体学生的姓名、出生年份和所在的院系，要 求用小写字母表示系名。

SELECT Sname,'Year of Birth: ',2014-Sage,LOWER(Sdept)
FROM Student;

使用列别名改变查询结果的列标题:

SELECT Sname NAME,'Year of Birth:' BIRTH,2014-Sage BIRTHDAY,LOWER(Sdept) DEPARTMENT
FROM Student;

[例3.21] 查询选修了课程的学生学号。

SELECT DISTINCT Sno
FROM SC;

[例3.22] 查询计算机科学系全体学生的名单。

SELECT Sname
FROM Student
WHERE Sdept=‘CS’;

[例3.23]查询所有年龄在20岁以下的学生姓名及其年龄。

SELECT Sname,Sage
FROM Student
WHERE Sage < 20;

[例3.24]查询考试成绩有不及格的学生的学号。

SELECT DISTINCT Sno
FROM SC
WHERE Grade<60;

[例3.25] 查询年龄在20~23岁（包括20岁和23岁）之间的学生 的姓名、系别和年龄

SELECT Sname, Sdept, Sage
FROM Student
WHERE Sage BETWEEN 20 AND 23;

[例3.26] 查询年龄不在20~23岁之间的学生姓名、系别和年龄

SELECT Sname, Sdept, Sage
FROM Student
WHERE Sage NOT BETWEEN 20 AND 23;

[例3.27]查询计算机科学系（CS）、数学系（MA）和信息 系（IS）学生的姓名和性别。

SELECT Sname, Ssex
FROM Student
WHERE Sdept IN ('CS','MA’,'IS' );

[ 例 3.28] 查询既不是计算机科学系 、 数学系 ， 也不是信息系 的学生的姓名和性别。

SELECT Sname, Ssex
FROM Student
WHERE Sdept NOT IN ('CS','MA’,'IS' );

字符串匹配:

%:如a%b表示以a开头，以b结尾的任意长度的字符串

_:a_b表示以a开头，以b结尾的长度为3的任意字符串

[例3.29] 查询学号为201215121的学生的详细情况。

SELECT *
FROM Student
WHERE Sno LIKE ‘201215121';//WHERE Sno = ' 201215121 ';

[例3.30] 查询所有刘某学生的姓名、学号和性别。

SELECT Sname, Sno, Ssex
FROM Student
WHERE Sname LIKE '刘%';

[例3.31] 查询姓"欧阳"且全名为三个汉字的学生的姓名。

SELECT Sname
FROM Student
WHERE Sname LIKE '欧阳__';

[例3.32] 查询名字中第2个字为"阳"字的学生的姓名和学号。

SELECT Sname，Sno
FROM Student
WHERE Sname LIKE '__阳%';

[例3.33] 查询所有不姓刘的学生姓名、学号和性别。

SELECT Sname, Sno, Ssex
FROM Student
WHERE Sname NOT LIKE '刘%';

[例3.34] 查询DB_Design课程的课程号和学分。

SELECT Cno，Ccredit
FROM Course
WHERE Cname LIKE 'DB_Design' ESCAPE ' ' ;

_转义表示_

[例3.35] 查询以"DB_"开头，且倒数第3个字符为 i的课程的 详细情况。

SELECT *
FROM Course
WHERE Cname LIKE 'DB_%i_ _' ESCAPE ' ' ;

[例3.36] 某些学生选修课程后没有参加考试，所以有选课记 录，但没 有考试成绩。查询缺少成绩的学生的学号和相应 的课程号。

SELECT Sno，Cno
FROM SC
WHERE Grade IS NULL

[例3.37] 查所有有成绩的学生学号和课程号。

SELECT Sno，Cno
FROM SC
WHERE Grade IS NOT NULL;

[例3.38] 查询计算机系年龄在20岁以下的学生姓名。

SELECT Sname
FROM Student
WHERE Sdept= 'CS' AND Sage<20;

[例3.27] 查询计算机科学系（CS）、数学系（MA）和信息系 （IS）学生的姓名和性别。

SELECT Sname, Ssex
FROM Student
WHERE Sdept IN ('CS','MA’,'IS' );

[ 例 3.28] 查询既不是计算机科学系 、 数学系 ， 也不是信息系 的学生的姓名和性别。

SELECT Sname, Ssex
FROM Student
WHERE Sdept NOT IN ('IS','MA’,'CS' );

[例3.29] 查询学号为201215121的学生的详细情况。

SELECT *
FROM Student
WHERE Sno LIKE ‘201215121';

[例3.30] 查询所有姓刘学生的姓名、学号和性别。

SELECT Sname, Sno, Ssex
FROM Student
WHERE Sname LIKE '刘%';

[例3.31] 查询姓"欧阳"且全名为三个汉字的学生的姓名。

SELECT Sname
FROM Student
WHERE Sname LIKE '欧阳__';

[例3.32] 查询名字中第2个字为"阳"字的学生的姓名和学号。

SELECT Sname，Sno
FROM Student
WHERE Sname LIKE '__阳%';

[例3.33] 查询所有不姓刘的学生姓名、学号和性别。

SELECT Sname, Sno, Ssex
FROM Student
WHERE Sname NOT LIKE '刘%';

[例3.34] 查询DB_Design课程的课程号和学分。

SELECT Cno，Ccredit
FROM Course
WHERE Cname LIKE 'DB_Design' ESCAPE ' ' ;

[例3.35] 查询以"DB_"开头，且倒数第3个字符为 i的课程的 详细情况。

SELECT *
FROM Course
WHERE Cname LIKE 'DB_%i_ _' ESCAPE ' ' ;

[例3.36] 某些学生选修课程后没有参加考试，所以有选课记 录，但没 有考试成绩。查询缺少成绩的学生的学号和相应 的课程号。

SELECT Sno，Cno
FROM SC
WHERE Grade IS NULL //IS”不能用“=”代替

[例3.37] 查所有有成绩的学生学号和课程号。

SELECT Sno，Cno
FROM SC
WHERE Grade IS NOT NULL;

[例3.38] 查询计算机系年龄在20岁以下的学生姓名。

SELECT Sname
FROM Student
WHERE Sdept= 'CS' AND Sage<20;

ORDER BY 子句

可以按一个或多个属性列排序

升序：ASC；降序：DESC；缺省值为升序

[例3.39]查询选修了3号课程的学生的学号及其成绩，查询结 果按分数降序排列。

SELECT Sno, Grade
FROM SC
WHERE Cno= ' 3 '
ORDER BY Grade DESC;

[例3.40]查询全体学生情况，查询结果按所在系的系号升序 排列，同一系中的学生按年龄降序排列。

SELECT *
FROM Student
ORDER BY Sdept, Sage DESC;

聚集函数

• DISTINCT 去重
• ALL 所有(默认)
• 统计元组个数COUNT(*)
• 统计一列中值的个数COUNT([DISTINCT|ALL] <列名)
• 计算一列值的总和SUM([DISTINCT|ALL] <列名)
• 计算一列值的平均值AVG([DISTINCT|ALL] <列名)
• 求一列中的最大值和最小值:
  • MAX([DISTINCT|ALL] <列名)
  • MIN([DISTINCT|ALL] <列名)

[例3.41] 查询学生总人数。

SELECT COUNT(*)
FROM Student;

[例3.42] 查询选修了课程的学生人数。

SELECT COUNT(DISTINCT Sno)
FROM SC;

[例3.43] 计算1号课程的学生平均成绩。

SELECT AVG(Grade)
FROM SC
WHERE Cno= ' 1 ';

[例3.44] 查询选修1号课程的学生最高分数。

SELECT MAX(Grade)
FROM SC
WHERE Cno='1';

[例3.45 ] 查询学生201215012选修课程的总学分数。

SELECT SUM(Ccredit)
FROM SC,Course
WHERE Sno='201215012' AND SC.Cno=Course.Cno;

GROUP BY 子句:细化聚集函数的作用对象

[例3.46] 求各个课程号及相应的选课人数。

SELECT Cno，COUNT(Sno)
FROM SC
GROUP BY Cno;

[例3.47] 查询选修了3门以上课程的学生学号。

SELECT Sno
FROM SC
GROUP BY Sno HAVING COUNT(Cno) 3;

[例3.48 ]查询平均成绩大于等于90分的学生学号和平均成绩

SELECT Sno, AVG(Grade)
FROM SC
GROUP BY Sno HAVING AVG(Grade)=90;

HAVING 短语与 WHERE 子句的区别：

• 作用对象不同
• WHERE 子句作用于基表或视图，从中选择满足条件的元组
• HAVING 短语作用于组，从中选择满足条件的组

综合练习

[练习1] 列出计算机系姓刘的同学的信息，按照学号大小 排序

SELECT *
FROM Student
WHERE Sdept=‘CS’ AND Sname LIKE ‘刘%’
ORDER BY Sno;

[练习2] 按系并区分男女统计各系学生的人数、并按照人 数降序排序

SELECT Sdept, Ssex,COUNT(Sno)
FROM Student
GROUP BY Sdept,Ssex
ORDER BY COUNT(Sno) DESC;

数据连接

不像关系代数中“连接”是用一个特殊符号来表达的， 在 SQL中“连接”是用“连接条件”来表达的。

一般格式：[<表名1.]<列名1 <比较运算符 [<表名2.]<列名2

• 等值连接
• 自身连接
• 外连接
• 多表连接

等值连接

连接运算符为 “=”

[例 3.49] 查询每个学生及其选修课程的情况

SELECT Student.*, SC.*
FROM Student, SC
WHERE Student.Sno = SC.Sno;

• 嵌套循环法（NESTED-LOOP）
• 排序合并法（SORT-MERGE）
• 索引连接（INDEX-JOIN）

[例 3.51 ]查询选修2号课程且成绩在90分以上的所有学生的学号和姓名。

SELECT Student.Sno, Sname
FROM Student, SC
WHERE Student.Sno=SC.Sno AND
SC.Cno=' 2 ' AND SC.Grade90;

自身连接

自身连接：一个表与其自己进行连接，是一种特殊的连接

!!!需要给表起别名以示区别

!!!由于所有属性名都是同名属性，因此必须使用别名前缀

[例 3.52]查询每一门课的直接先修课的名称

SELECT FIRST.Cname ， SECOND.Cname
FROM Course FIRST, Course SECOND
WHERE FIRST.Cpno = SECOND.Cno;

外连接

• 外连接操作以指定表为连接主体，将主体表中不满足连 接条件的元组一并输出
• 普通连接操作只输出满足连接条件的元组

[例 3.49] 查询每个学生及其选修课程的情况

SELECT Student.Sno,Sname,Ssex,Sage,Sdept,Cno,Grade
FROM Student LEFT OUT JOIN SC ON
(Student.Sno=SC.Sno);
//或
SELECT Student.Sno,Sname,Ssex,Sage,Sdept,Cno,Grade
FROM Student,SC
WHERE Student.Sno（+）=SC.Sno;

多表连接

[例3.54]查询每个学生的学号、姓名、选修的课程名及成绩

SELECT Student.Sno, Sname, Cname, Grade
FROM Student,SC,Course /*多表连接*/
WHERE Student.Sno = SC.Sno AND SC.Cno = Course.Cno;

嵌套查询

不相关子查询：

子查询的查询条件不依赖于父查询

由里向外逐层处理。即每个子查询在上一级查询处理之前求解，子查询的结果用于建立其父查询的查找条件。

相关子查询：

子查询的查询条件依赖于父查询

带 IN 谓词

[例 3.55] 查询与“刘晨”在同一个系学习的学生。

分步法:

① 确定“刘晨”所在系名

SELECT Sdept
FROM Student
WHERE Sname= ' 刘晨 ';

② 查找所有在CS系学习的学生。

SELECT Sno, Sname, Sdept
FROM  Student
WHERE Sdept= ' CS ';

将第一步查询嵌入到第二步查询的条件中:

SELECT Sno, Sname, Sdept
FROM Student
WHERE Sdept IN
 (SELECT Sdept
FROM Student
WHERE Sname= '刘晨'
);

自身连接法:

SELECT S1.Sno, S1.Sname,S1.Sdept
FROM Student S1,Student S2
WHERE S1.Sdept = S2.Sdept AND
S2.Sname = '刘晨';

[例 3.56]查询选修了课程名为“信息系统”的学生学号和姓名

SELECT Sno,Sname  //③ 最后在Student关系中取出Sno和Sname
FROM Student
WHERE Sno IN
 (SELECT Sno //② 然后在SC关系中找出选修了3号课程的学生学号
  FROM SC
WHERE Cno IN
  (SELECT Cno //① 首先在Course关系中找出“信息系统”的课程号，为3号
   FROM Course
   WHERE Cname= '信息系统')
);

或:

SELECT Sno,Sname
FROM Student,SC,Course
WHERE Student.Sno = SC.Sno AND
 SC.Cno = Course.Cno AND
 Course.Cname='信息系统';

带有比较运算符的子查询

[例 3.55] 查询与“刘晨”在同一个系学习的学生。

SELECT Sno,Sname,Sdept
FROM Student
WHERE Sdept=
 (SELECT Sdept/*由于一个学生只可能在一个系学习 , 用=代替*/
FROM Student
WHERE Sname= '刘晨');

[例 3.57 ]找出每个学生超过他选修课程平均成绩的课程号。(自身嵌套的例子)

SELECT Sno, Cno
FROM SC x
WHERE Grade =(SELECT AVG（Grade）
        FROM SC y
             WHERE y.Sno=x.Sno);

带有 ANY (SOME）或 ALL 谓词的子査询

• ANY 大于子查询结果中的某个值
• =ANY 大于等于子査询结果中的某个值
• !=(或<) ANY 不等于子査询结果中的某个值
• !=(或<) ALL 不等于子查询结果中的任何一个值

image-20200430001129003

[例 3.58] 查询非计算机科学系中比计算机科学系任意一个 学生年龄小的学生姓名和年龄

SELECT Sname,Sage
FROM Student
WHERE Sage < ANY (SELECT Sage
               FROM Student
               WHERE Sdept= 'CS')
 AND Sdept < 'CS' ;/*父查询块中的条件 */

或者使用聚集函数

SELECT Sname,Sage
FROM Student
WHERE Sage <(SELECT MAX（Sage）
          FROM Student
          WHERE Sdept= 'CS')
 AND Sdept < 'CS ';

[例 3.59] 查询非计算机科学系中比计算机科学系所有学 生年龄都小的学生姓名及年龄。

SELECT Sname,Sage
FROM Student
WHERE Sage < ALL(SELECT Sage
              FROM Student
              WHERE Sdept= 'CS')
 AND Sdept < 'CS’;

SELECT Sname,Sage
FROM Student
WHERE Sage <(SELECT MIN(Sage)
          FROM Student
          WHERE Sdept= 'CS')
 AND Sdept <'CS';

带有EXISTS谓词的子查询

• 带有EXISTS谓词的子查询产生逻辑真值“true”或逻辑假值“false”。
• 由 EXISTS引出的子查询，其目标列表达式通常都用 *
• 可以把带有全称量词的谓词转换为等价的带有存在量词的谓词：
• 可以利用谓词演算将逻辑蕴涵谓词等价转换为：

[例 3.60]查询所有选修了1号课程的学生姓名。

SELECT Sname
FROM Student
WHERE EXISTS(SELECT *
       FROM SC
       WHERE Sno=Student.Sno AND Cno= ' 1 ');

[例 3.61] 查询没有选修1号课程的学生姓名。

SELECT Sname
FROM Student
WHERE NOT EXISTS(SELECT *
       FROM SC
       WHERE Sno=Student.Sno AND Cno= ' 1 ');

[例 3.55]查询与“刘晨”在同一个系学习的学生。

SELECT Sno,Sname,Sdept
FROM Student S1
WHERE EXISTS(SELECT *
       FROM Student S2
       WHERE S2.Sdept = S1.Sdept 
       AND S2.Sname = '刘晨');

[例 3.62] 查询选修了全部课程的学生姓名。

SELECT Sname
FROM Student
WHERE NOT EXISTS(SELECT *
           FROM Course
           WHERE NOT EXISTS(SELECT *
                            FROM SC
                            WHERE Sno= Student.Sno
                            AND Cno= Course.Cno)
         );

[例 3.63]查询至少选修了学生17150011001选修的全部课程的 学生号码。

用逻辑蕴涵表达该查询：

用P表示谓词 “学生201215122选修了课程y”

用q表示谓词 “学生x选修了课程y”

则上述查询为:

对

SELECT DISTINCT SCX.Sno
FROM SC SCX
WHERE NOT EXISTS(SELECT *
              FROM SC SCY
              WHERE SCY.Sno = '17150011001' AND
              NOT EXISTS(SELECT *
                         FROM SC SCZ
                         WHERE SCZ.Sno=SCX.Sno 
                         AND SCZ.Cno=SCY.Cno));

数据查询_2_

集合查询

• 并操作UNION
  • UNION：将多个查询结果合并起来时，系统自动去掉重复元组(系统默认)
  • UNION ALL：将多个查询结果合并起来时，保留重复元组
• 交操作INTERSECT
• 差操作EXCEPT

!参加集合操作的各查询结果的列数必须相同;对应 项的数据类型也必须相同

[例 3.64] 查询计算机科学系的学生及年龄不大于19岁的学生。

SELECT *
FROM Student
WHERE Sdept= 'CS'

UNION

SELECT *
FROM Student
WHERE Sage<=19;

[例 3.65] 查询选修了课程1或者选修了课程2的学生。

SELECT Sno
FROM SC
WHERE Cno=' 1 '

UNION

SELECT Sno
FROM SC
WHERE Cno= ' 2 ';

[例3.66] 查询计算机科学系的学生与年龄不大于19岁的学生 的交集。

SELECT *
FROM Student
WHERE Sdept='CS'

INTERSECT

SELECT *
FROM Student
WHERE Sage<=19

[例 3.66] 实际上就是查询计算机科学系中年龄不大 于19岁的学生。

SELECT *
FROM Student
WHERE Sdept= 'CS' AND Sage<=19;

[例 3.67]查询既选修了课程1又选修了课程2的学生。

SELECT Sno
FROM SC
WHERE Cno=' 1 '

INTERSECT

SELECT Sno
FROM SC
WHERE Cno='2 ';


SELECT Sno
FROM SC
WHERE Cno=' 1 ' AND Sno IN(SELECT Sno
                        FROM SC
                        WHERE Cno=' 2 ');


//下面是一个典型的错误例子
SELECT Sno
FROM SC
WHERE Cno='1' and Cno='2'

[例 3.68] 查询计算机科学系的学生与年龄不大于19岁的 学生的差集。

SELECT *
FROM Student
WHERE Sdept='CS'

EXCEPT

SELECT *
FROM Student
WHERE Sage <=19;


SELECT *
FROM Student
WHERE Sdept= 'CS' AND Sage19;

数据更新

插入数据

插入元组

INSERT INTO <表名 [(<属性列1[,<属性列2 …)]

VALUES (<常量1 [,<常量2]… );

INTO 子句

四种情况:

• 属性列的顺序可与表定义中的顺序不一致
• 指定要插入数据的表名及属性列
• 没有指定属性列：表示要插入的是一条完整的元组，且 属性列属性与表定义中的顺序一致
• 指定部分属性列：插入的元组在其余属性列上取空值

VALUES子句

提供的值必须与INTO子句匹配

[例3.69]将一个新学生元组（学号：201215128;姓名：陈冬; 性别：男;所在系：IS;年龄：18岁）插入到Student表中。

INSERT INTO Student (Sno,Sname,Ssex,Sdept,Sage)
VALUES ('17150011001','陈扬','男','CS',21);

[例3.71] 插入一条选课记录（ '200215128','1 '）。

INSERT INTO SC(Sno,Cno)
VALUES ('201215128 ',' 1 ');

或:

INSERT INTO SC
VALUES (' 201215128 ',' 1 ',NULL);

[例3.70]将学生张成民的信息插入到Student表中。

INSERT INTO Student
VALUES ('201215126','张成民','男’,18,'CS');

在 student 后没有定义每个元素的意义,就必须和表一一对应

插入子查询结果

INSERT INTO <表名 [(<属性列1 [,<属性列2… )]子查询;

[例3.72] 对每一个系，求学生的平均年龄，并把结果存入数据库

建表:

CREATE TABLE Dept_age(Sdept CHAR(15)/*系名*/
                      Avg_age SMALLINT);/*学生平均年龄*/

插入数据:

INSERT INTO Dept_age(Sdept,Avg_age)
 SELECT Sdept，AVG(Sage)
 FROM Student
 GROUP BY Sdept;

插入数据的时候会检测完整性:

• 实体完整性
• 参照完整性
• 用户定义的完整性
  • NOT NULL约束
  • UNIQUE约束
  • 值域约束

修改数据

UPDATE <表名

SET <列名=<表达式[,<列名=<表达式]…

[WHERE <条件];

三种修改方式:

• 修改某一个元组的值
• 修改多个元组的值
• 带子查询的修改语句

[例3.73] 将学生201215121的年龄改为22岁

UPDATE Student
SET Sage=22
WHERE Sno=' 201215121 ';

[例3.74] 将所有学生的年龄增加1岁。

UPDATE Student
SET Sage= Sage+1;

[例3.75] 将计算机科学系全体学生的成绩置零。

UPDATE SC
SET Grade=0
WHERE Sno IN(SELETE Sno
             FROM Student
             WHERE Sdept= 'CS' );

更新数据同样会检测完整性约束

删除数据

DELETE FROM <表名

[WHERE <条件];

删除指定表中满足WHERE子句条件的元组,无该子句将会删除表中的全部元组

三种删除方式:

• 删除某一个元组的值
• 删除多个元组的值
• 带子查询的删除语句

[例3.76] 删除学号为201215128的学生记录。

DELETE FROM Student
WHERE Sno= 201215128 ';

[例3.77] 删除所有的学生选课记录。

DELETE FROM SC;

[例3.78] 删除计算机科学系所有学生的选课记录。

DELETE
FROM SC
WHERE Sno IN(SELETE Sno
             FROM Student
             WHERE Sdept= 'CS') ;

空值的处理

空值不等于 NULL,表示本来应该有一个值,但是现在未知

判断一个属性的值是否为空值，用IS NULL或IS NOT NULL来表示。

[例 3.81]找出漏填了性别或者年龄信息的记录

SELECT *
FROM Student
WHERE Ssex IS NULL OR Sage IS NULL ；

约束条件:

• 有NOT NULL约束条件的不能取空值
• 加了UNIQUE限制的属性不能取空值
• 码属性不能取空值

[例3.82] 找出选修1号课程的不及格的学生。

SELECT Sno
FROM SC
WHERE Grade < 60 AND Cno='1';

[例 3.83] 选出选修1号课程的不及格的学生以及缺考的学生。

SELECT Sno
FROM SC
WHERE Cno='1' AND (Grade<60 OR Grade IS NULL);

视图view

视图是定义在基本表之上的虚表,是从一个或几个基本表（或视图）导出的表

• 只存放视图的定义，不存放视图对应的数据
• 基表中的数据发生变化，从视图中查询出的数据也随之改变

视图的定义

CREATE VIEW

<视图名 [(<列名 [,<列名]…)]

AS <子查询

[WITH CHECK OPTION];

• WITH CHECK OPTION:子查询中的条件表达式约束
• 子查询可以是任意的SELECT语句
• 关系数据库管理系统执行 CREATE VIEW 语句时只是把视图定义存入数据字典，并不执行其中的SELECT 语句。
• 对视图查询时，按视图的定义从基本表中将数据查出。
• 若一个视图是从单个基本表导出的，并且只是去掉了基本表的某些行和某些列，但保留了主码，我们称这类视图为行列子集视图。

[例3.84] 建立信息系学生的视图。

CREATE VIEW IS_Student
AS
SELECT Sno,Sname,Sage
FROM Student
WHERE Sdept= 'IS';

[例3.85]建立信息系学生的视图，并要求进行修改和插入 操作时仍需保证该视图只有信息系的学生 。

CREATE VIEW IS_Student
AS
SELECT Sno,Sname,Sage
FROM Student
WHERE Sdept= 'IS'
//对该视图进行插入、修改和删除操作会自动加上Sdept='IS'的条件。
WITH CHECK OPTION;

[例3.86] 建立信息系选修了1号课程的学生的视图（包括 学号、姓名、成绩）

CREATE VIEW IS_S1(Sno,Sname,Grade)
AS
SELECT Student.Sno,Sname,Grade
FROM Student,SC
WHERE Sdept= 'IS' AND
  Student.Sno=SC.Sno AND
  SC.Cno= '1';

[例3.87] 建立信息系选修了1号课程且成绩在90分以上的学生的视图。

在视图上定义视图(套娃)

CREATE VIEW IS_S2
AS
SELECT Sno,Sname,Grade
FROM IS_S1
WHERE Grade=90;

[例3.88] 定义一个反映学生出生年份的视图。

CREATE VIEW BT_S(Sno,Sname,Sbirth)
AS
SELECT Sno,Sname,2014-Sage
FROM Student;

[例3.89] 将学生的学号及平均成绩定义为一个视图

[聚集函数]

CREAT VIEW S_G(Sno,Gavg)
AS
SELECT Sno,AVG(Grade)
FROM SC
GROUP BY Sno;

[例3.90]将Student表中所有女生记录定义为一个视图

CREATE VIEW F_Student(F_Sno,name,sex,age,dept)
AS
SELECT *
FROM Student
WHERE Ssex=‘女’;
//* 有可能导致在后面修改 student 表的时候视图出错

删除视图

DROP VIEW <视图名[CASCADE];

• 该语句从数据字典中删除指定的视图定义
• 如果该视图上还导出了其他视图，使用CASCADE级联删除语句
• 删除基本表时需要DROP由该表导出的视图

[例3.91 ] 删除视图BT_S和IS_S1

DROP VIEW BT_S;/*成功执行*/

DROP VIEW IS_S1;/*拒绝执行*/
DROP VIEW IS_S1 CASCADE;/*成功执行*/

查询视图

• 查询视图与查询基本表相同

[例3.92] 在信息系学生的视图中找出年龄小于20岁的学生。

SELECT  Sno,Sage
FROM IS_Student
WHERE Sage<20;

[例3.93] 查询选修了1号课程的信息系学生

SELECT IS_Student.Sno,Sname
FROM IS_Student,SC
WHERE IS_Student.Sno =SC.Sno AND SC.Cno= '1';

[例3.94]在S_G视图中查询平均成绩在90分以上的学生学号 和平均成绩

CREATE VIEW S_G(Sno,Gavg)
AS
SELECT Sno,AVG(Grade)
FROM SC
GROUP BY Sno;

SELECT *
FROM S_G
WHERE Gavg=90;

或

SELECT *
FROM (SELECT Sno,AVG(Grade)
      FROM SC
      GROUP BY Sno) 
      AS 
      S_G(Sno,Gavg)
WHERE Gavg=90;

更新视图

[例3.95] 将信息系学生视图IS_Student中学号”201215122”的学生姓名改为”刘辰”。

UPDATE IS_Student
SET Sname= '刘辰'
WHERE Sno= ' 201215122 ';

UPDATE Student
SET Sname= '刘辰'
WHERE Sno= ' 201215122 ' AND Sdept= 'IS';

[例3.96] 向信息系学生视图IS_Student中插入一个新的学生记录，其中学号为”201215129”，姓名为”赵新”，年龄 为20岁

INSERT
INTO IS_Student
VALUES(‘201215129’,’赵新’,20);

INSERT
INTO Student(Sno,Sname,Sage,Sdept)
VALUES('200215129','赵新',20,'IS' );

[例3.97]删除信息系学生视图IS_Student中学号为”201215129”的记录

DELETE
FROM IS_Student
WHERE Sno= ' 201215129 ';

DELETE
FROM Student
WHERE Sno= ' 201215129 ' AND Sdept= 'IS';

注意!聚集函数的视图在修改的时候聚集函数那一列是不可更新的

UPDATE S_G
SET Gavg=90
WHERE Sno= ‘201215121’;
//以上为反例

• 允许对行列子集视图进行更新
• 两个以上基本表导出视图原则上也不允许更新
• 若视图的字段来自集函数，则此视图不允许更新。
• 若视图定义中含有 GROUP BY 子句，则此视图不允许更新。
• 若视图定义中含有 DISTINCT 短语，则此视图不允许更新 。
• 若视图定义中有嵌套查询，并且内层查询的子句中涉及的表也是FROM导出该视图的基本表，则此视图不允许更新

关系数据库标准语言SQL

SQL概述

• SQL特点：综合统一，高度非过程化，面向集合的操作方式，以同一种语法结构提供多种使用方式
• 视图是从基本表里面导出的表，是一个虚表，用户可以在视图上再定义视图

索引的建立和删除

• 目的：加快查询速度
• 具体实现技术由DBMS来决定
• 索引可以是：唯一索引，非唯一索引，聚簇索引(前面两个又称普通索引)
• 在下图中，我们使用普通索引索引来查询，红线下方为数据表，上方类似B+树；使用索引之后，用四个文件块就可以读取到数据，否则只能遍历

• 聚簇索引要求数据按照属性来顺序存储，极大加快了按照聚簇值存储的数据的查询速度
• 一个关系只能有一个聚簇索引，可以有多个普通索引

数据查询

• 一个查询块结束用；结尾
• 查询所有属性列用*
• 单表查询：SELECT FROM WHERE;
  • 前面三个关键字为在原表操作
  • 聚集函数不可以在WHERE语句中出现

• HAVING短语与WHERE子句的区别
  • HAVING短语：作用于组，从组中选择满足条件的组
  • WHERE子句：作用于基表或视图，从中选择满足条件的元组，因此不能用聚集函数
• HAVING短语与GROUP BY短语顺序问题：GROUP BY不能放在HAVING短语中，因为HAVING短语是先要分组，再选择，因此要先用GROUP BY分组，所以将其放在HAVING短语前面

• 连接查询：
  • 连接操作的执行过程：
    • 嵌套循环法
    • 排序合并法
    • 索引连接法
  • 连接查询：
    • 等值连接和非等值连接查询
    • 自身连接
    • 外连接
    • 多表连接
• 嵌套查询：
  • 将一个查询块嵌入到另一个查询块的WHERE或者HAVING语句中
  • 内层向外层传播
  • 连接查询和嵌套查询的速度根据不同的系统有不同的速度
  • 不能用ORDER BY子句
  • 嵌套查询求解方法：
    • 不想关子查询
    • 相关子查询
  • 带有IN谓词的子查询
  • 带有比较运算符的子查询
  • 带有ANY(SOME)或者ALL谓词的子查询
  • 带有EXISTS谓词的子查询
    • 只产生逻辑真或假，因此列名无意义，使用*

数据更新

• 插入数据
  • 插入元组
  • 插入子查询结果
• 修改数据
  • 在MySQL中使用让全体学生年龄+1的语句时候，提示安全更新问题？
• 删除数据

空值

• 表示不存在，无意义

视图

• 虚表，是一个或几个基本表导出的表
• 定义视图
• 查询视图
• 更新视图
• 视图的作用
  • 简化用户的操作
  • 对机密数据提供安全保护
  • 更加清晰的表达查询