chp3-1

AnIntroductiontoDatabaseSystem中国人民大学信息学院第三章关系数据库标准语言SQL3.1SQ
L概述3.2学生-课程数据库3.3数据定义3.4数据查询3.5数据更新3.6视图3.7小结3.1SQL
概述SQL（StructuredQueryLanguage）结构化查询语言，是关系数据库的标准语言SQL是一个通
用的、功能极强的关系数据库语言SQL概述（续）3.1.1SQL的产生与发展3.1.2SQL的特点3.1.3S
QL的基本概念SQL标准的进展过程标准大致页数
发布日期SQL/86
1986.10SQL/89(FIPS127-1)120页
1989年SQL/92622页
1992年SQL991700页
1999年SQL2003
2003年3.1SQL概述3.1.1SQL的产生与发展3.1.2SQL的特点3.1.3SQL
的基本概念3.1.2SQL的特点1.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。可以独立完成数据库生命周期中的全部活动：定义关系模式，插入数据，建立数据库；对数据库中的数据进行查询和更新；
数据库重构和维护数据库安全性、完整性控制等用户数据库投入运行后，可根据需要随时逐步修改模式，不影响数据的运行。数据操作符统
一2.高度非过程化非关系数据模型的数据操纵语言“面向过程”，必须制定存取路径SQL只要提出“做什么”，无须了解存取路径。
存取路径的选择以及SQL的操作过程由系统自动完成。3.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SQL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4.以同一种语
法结构提供多种使用方式SQL是独立的语言能够独立地用于联机交互的使用方式SQL又是嵌入式语言SQL能够嵌入
到高级语言（例如C，C++，Java）程序中，供程序员设计程序时使用5.语言简洁，易学易用SQL功能极强，完成核心功能只用了
9个动词。3.1SQL概述3.1.1SQL的产生与发展3.1.2SQL的特点3.1.3SQL的基本概念S
QL的基本概念（续）SQL的基本概念（续）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是任意的，对用户透明视图从一个或几个基
本表导出的表数据库中只存放视图的定义而不存放视图对应的数据视图是一个虚表用户可以在视图上再定义视图第三章关系数据库标准
语言SQL3.1SQL概述3.2学生-课程数据库3.3数据定义3.4数据查询3.5数据更新3.6视图3.
7小结3.2学生-课程数据库学生-课程模式S-T:学生表：Student(Sno,Sname,Ss
ex,Sage,Sdept)课程表：Course(Cno,Cname,Cpno,Ccredit)学生选课表：S
C(Sno,Cno,Grade)Student表Course表SC表第三章关系数据库标准语言SQL3.1
SQL概述3.2学生-课程数据库3.3数据定义3.4数据查询3.5数据更新3.6视图3.7小结3.3
数据定义3.3数据定义3.3.1模式的定义与删除3.3.2基本表的定义、删除与修改3.3.3索引的建立与删除
定义模式（续）[例1]定义一个学生-课程模式S-TCREATESCHEMA“S-T”AU
THORIZATIONWANG;为用户WANG定义了一个模式S-T[例2]CREATES
CHEMAAUTHORIZATIONWANG；<模式名>隐含为用户名WANG如果没有指定<模式名>
，那么<模式名>隐含为<用户名>定义模式（续）定义模式实际上定义了一个命名空间在这个空间中可以定义该模式包含的数据库对象，例
如基本表、视图、索引等。在CREATESCHEMA中可以接受CREATETABLE，CREATEVIEW和GRANT子句。
CREATESCHEMA<模式名>AUTHORIZATION<用户名>[<表定义子句>|<视图定义子句>|<授权
定义子句>]定义模式（续）[例3]CREATESCHEMATESTAUTHORIZATIONZHANGC
REATETABLETAB1(COL1SMALLINT，
COL2INT，
COL3CHAR(20)，COL4
NUMERIC(10，3)，COL5D
ECIMAL(5，2))；为用户Z
HANG创建了一个模式TEST，并在其中定义了一个表TAB1。二、删除模式DROPSCHEMA<模式名>|RESTRICT>CASCADE(级联)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(限制)
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。当该模式中没有任何下属的对象时才能执行
。删除模式（续）[例4]DROPSCHEMAZHANGCASCADE；删除模式ZHANG
同时该模式中定义的表TAB1也被删除3.3数据定义3.3.1模式的定义与删除3.3.2基本表的定义、删除与
修改3.3.3索引的建立与删除3.3.2基本表的定义、删除与修改一、定义基本表CREATETABLE<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>
]]…[，<表级完整性约束条件>]）；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，
否则既可以定义在列级也可以定义在表级。学生表Student[例5]建立“学生”表Student，学号是主码，姓名取值唯一
。CREATETABLEStudent (SnoCHAR(9)
PRIMARYKEY，/列级完整性约束条件/Sname
CHAR(20)UNIQUE，/Sname取唯一值/SsexCHAR(2)，
SageSMALLINT，SdeptCHAR(20)
)；课程表Course[例6]建立一个“课程”表CourseCREATETABLECourse
(CnoCHAR(4)PRIMARYKEY，
CnameCHAR(40)，CpnoCHAR(4)，
Ccredit
SMALLINT，FOREIGNKEY(Cpno)REFERENCESCourse(C
no));学生选课表SC[例7]建立一个“学生选课”表SC CREATETABLES
C (SnoCHAR(9)， CnoCHAR(4)， Grade
SMALLINT， PRIMARYKEY(Sno，Cno)，
/主码由两个属性构成，必须作为表级完整性进行定义/ FOREIGNKEY(Sno)REFERENCE
SStudent(Sno)，/表级完整性约束条件，Sno是外码，被参照表是Stud
ent/ FOREIGNKEY(Cno)REFERENCESCourse(Cno)
/表级完整性约束条件，Cno是外码，被参照表是Course/ );二、数据类型SQL中域的概
念用数据类型来实现定义表的属性时需要指明其数据类型及长度选用哪种数据类型取值范围要做哪些运算二、数据类型三、
模式与表每一个基本表都属于某一个模式一个模式包含多个基本表定义基本表所属模式方法一：在表名中明显地给出模式名Creat
etable“S-T”.Student（......）;/模式名为S-T/Createtable“S-T”.
Cource（......）;Createtable“S-T”.SC（......）;方法二：在创建模式语句中同时创建表
方法三：设置所属的模式模式与表（续）创建基本表（其他数据库对象也一样）时，若没有指定模式，系统根据搜索路径来确定该对象
所属的模式RDBMS会使用模式列表中第一个存在的模式作为数据库对象的模式名若搜索路径中的模式名都不存在，系统将给出错误
显示当前的搜索路径：SHOWsearch_path;搜索路径的当前默认值是：$user，PUBLIC模式与表（续）
DBA用户可以设置搜索路径，然后定义基本表SETsearch_pathTO“S-T”，PUBLIC；
CreatetableStudent（......）;结果建立了S-T.Student基本表。RDBMS发现搜索路
径中第一个模式名S-T存在，就把该模式作为基本表Student所属的模式。四、修改基本表ALTERTABLE<表名>[
ADD<新列名><数据类型>[完整性约束]][DROP<完整性约束名>][ALTERCOLUMN<列名
><数据类型>]；修改基本表（续）[例8]向Student表增加“入学时间”列，其数据类型为日期型。ALTE
RTABLEStudentADDS_entranceDATE；不论基本表中原来是否已有数据，新增加的列一律为空值。?
[例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。 ALTERTABLEStudentAL
TERCOLUMNSageINT；[例10]增加课程名称必须取唯一值的约束条件。 ALTERTABLECo
urseADDUNIQUE(Cname);五、删除基本表 DROPTABLE<表名>［RESTRICT|CASC
ADE］；RESTRICT：删除表是有限制的。欲删除的基本表不能被其他表的约束所引用如果存在依赖该表的对象，则此表不能被删除
CASCADE：删除该表没有限制。在删除基本表的同时，相关的依赖对象一起删除删除基本表(续)[例11]删除S
tudent表DROPTABLEStudentCASCADE;基本表定义被删除，数据被删除表上建立的索
引、视图、触发器等一般也将被删除删除基本表（续）［例12］若表上建有视图，选择RESTRICT时表不能删除 CRE
ATEVIEWIS_Student AS SELECTSno，Sname，Sage FR
OMStudent WHERESdept=''IS''； DROPTABLEStudentR
ESTRICT;--ERROR:cannotdroptableStudentbecause
otherobjectsdependonit 删除基本表（续
）[例12]如果选择CASCADE时可以删除表，视图也自动被删除DROPTABLEStudentCASCADE;
--NOTICE:dropcascadestoviewIS_StudentSELECTFROMIS_
Student;--ERROR:relation"IS_Student"doesnotexist删除基本表（
续）3.3数据定义3.3.1模式的定义与删除3.3.2基本表的定义、删除与修改3.3.3索引的建立与删除3.3
.3索引的建立与删除建立索引的目的：加快查询速度谁可以建立索引DBA或表的属主（即建立表的人）DBMS一般会自动建立
以下列上的索引PRIMARYKEYUNIQUE谁维护索引DBMS自动完成?使用索引DBM
S自动选择是否使用索引以及使用哪些索引索引RDBMS中索引一般采用B+树、HASH索引来实现B+树索引具有动态平衡的优点
HASH索引具有查找速度快的特点采用B+树，还是HASH索引则由具体的RDBMS来决定索引是关系数据库的内部实现技术，属
于内模式的范畴CREATEINDEX语句定义索引时，可以定义索引是唯一索引、非唯一索引或聚簇索引一、建立索引语句格
式CREATE[UNIQUE][CLUSTER]INDEX<索引名>ON<表名>(<列名>[<次序>][,<列名>
[<次序>]]…)； 建立索引（续）[例13]CREATECLUSTERINDEXStusname
ONStudent(Sname)；在Student表的Sname（姓名）列上建立一个聚簇索引在最经常查询的列上建
立聚簇索引以提高查询效率一个基本表上最多只能建立一个聚簇索引经常更新的列不宜建立聚簇索引建立索引（续）[例14]
为学生-课程数据库中的Student，Course，SC三个表建立索引。CREATEUNIQUEINDEX
StusnoONStudent(Sno)；CREATEUNIQUEINDEXCoucnoONCourse(Cn
o)；CREATEUNIQUEINDEXSCnoONSC(SnoASC，CnoDESC)；
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
序建唯一索引二、删除索引DROPINDEX<索引名>；删除索引时，系统会从数据字典中删去有关该索引的描述。[例15
]删除Student表的Stusname索引 DROPINDEXStusname；第三章关系数据库标准语言S
QL3.1SQL概述3.2学生-课程数据库3.3数据定义3.4数据查询3.5数据更新3.6视图3.7小
结数据查询语句格式SELECT[ALL|DISTINCT]<目标列表达式>
[，<目标列表达式>]…FROM<表名或视图名>[，<表
名或视图名>]…[WHERE<条件表达式>][GROUPBY<列名1>[HAVING<条件表达式>]
][ORDERBY<列名2>[ASC|DESC]]；?3.4数据查询3.4.1单表查询3.4.2
连接查询3.4.3嵌套查询3.4.4集合查询3.4.5Select语句的一般形式3.4.1单表查询查询
仅涉及一个表：一、选择表中的若干列二、选择表中的若干元组三、ORDERBY子句四、聚集函数五、GROUPB
Y子句一、选择表中的若干列查询指定列 [例1]查询全体学生的学号与姓名。 SELECTSno，Sname F
ROMStudent；?? [例2]查询全体学生的姓名、学号、所在系。 SELECTSname，Sno，Sdept
FROMStudent；2.查询全部列选出所有属性列：在SELECT关键字后面列出所有列名将<目标列表达式>指
定为[例3]查询全体学生的详细记录。SELECTSno，Sname，Ssex，Sage，SdeptFROM
Student；或SELECTFROMStudent；3.查询经过计算的值SELECT子句的<目标
列表达式>可以为：算术表达式字符串常量函数列别名查询经过计算的值（续）[例4]查全体学生的姓名及其出生年份。S
ELECTSname，2004-Sage/假定当年的年份为2004年/FROMStudent；?输出结果：
Sname2004-Sage李勇
1984刘晨 1985王敏 1986
张立 1985查询经过计算的值（续）[例5]查询全体学生的姓名、出生年份和所有系，要求用
小写字母表示所有系名SELECTSname，‘YearofBirth:''，2004-Sage，
ISLOWER(Sdept)FROMStudent；输出结果：Sname''YearofBirth
:''2004-SageISLOWER(Sdept)李勇YearofBirth:19
84 cs刘晨YearofBirth:1985 is王
敏YearofBirth:1986 ma张立YearofBirth:
1985 is查询经过计算的值（续）使用列别名改变查询结果的列标题: SELECTSnam
eNAME，''YearofBirth:’BIRTH，2000-SageBIRTHDAY，LOWER
(Sdept)DEPARTMENT FROMStudent；输出结果：NAMEBIRTH
BIRTHDAYDEPARTMENT------------------------------
------------------------李勇YearofBirth:1984
cs刘晨YearofBirth:1985is
王敏YearofBirth:1986ma张立YearofBi
rth:1985is3.4.1单表查询查询仅涉及一个表：一、选择表中的若干列二、
选择表中的若干元组三、ORDERBY子句四、聚集函数五、GROUPBY子句二、选择表中的若干元组1.消除取
值重复的行 如果没有指定DISTINCT关键词，则缺省为ALL[例6]查询选修了课程的学生学号。SELECT
SnoFROMSC； 等价于： SELECTALLSnoFROMSC； 执行上面的SELECT语句后，
结果为： Sno 200215121 200215121 200215121
200215122 200215122消除取值重复的行（续）指定DISTINCT关键词，去掉表中重复的行
SELECTDISTINCTSnoFROMSC；执行结果： Sno
200215121 2002151222.查询满足条件的元组(1)比较大小［例7］查询计算机科
学系全体学生的名单。SELECTSnameFROMStudentWHERESdept=‘CS’
；[例8]查询所有年龄在20岁以下的学生姓名及其年龄。SELECTSname，SageFROMS
tudentWHERESage<20；［例9］查询考试成绩有不及格的学生的学号。SELECTDI
STINCTSnoFROMSCWHEREGrade<60；（2）确定范围谓词:BETWE
EN…AND…NOTBETWEEN…AND…[例10]查询年龄在2
0~23岁（包括20岁和23岁）之间的学生的姓名、系别和年龄SELECTSname，S
dept，SageFROMStudentWHERESageBETWEEN20AND23；[例11]
查询年龄不在20~23岁之间的学生姓名、系别和年龄 SELECTSname，Sdept，Sage
FROMStudent WHERESageNOTBETWEEN20AND23；(3)
确定集合谓词：IN<值表>,NOTIN<值表>[例12]查询信息系（IS）、数学系（MA）和计
算机科学系（CS）学生的姓名和性别。 SELECTSname，Ssex FROMStudent WHERESdept
IN(''IS''，''MA''，''CS'');[例13]查询既不是信息系、数学系，也不是计算机科学系的学生的姓名和性别。SEL
ECTSname，SsexFROMStudent WHERESdeptNOTIN(''IS''，''MA''，''CS''
);(4)字符匹配谓词：[NOT]LIKE‘<匹配串>’[ESCAPE‘<换码字符>’]匹配串为固定字符串
[例14]查询学号为200215121的学生的详细情况。SELECTFROMStud
entWHERESnoLIKE‘200215121''；等价于：SELECT
FROMStudentWHERESno=''200215121''；字符匹配（续）2)匹
配串为含通配符的字符串[例15]查询所有姓刘学生的姓名、学号和性别。SELECTSname，Sno，Ssex
FROMStudentWHERESnameLIKE‘刘%’；[例16]查询姓"欧阳"
且全名为三个汉字的学生的姓名。SELECTSnameFROMStudentWHE
RESnameLIKE''欧阳__''；字符匹配（续）[例17]查询名字中第2个字为"阳"字的学生的姓名和学号。
SELECTSname，SnoFROMStudentWHERESnameLIKE‘_
_阳%’；[例18]查询所有不姓刘的学生姓名。SELECTSname，Sno，SsexFRO
MStudentWHERESnameNOTLIKE''刘%''；字符匹配（续）3)使用换码字符将通配符
转义为普通字符[例19]查询DB_Design课程的课程号和学分。SELECTCno，Ccredit
FROMCourseWHERECnameLIKE''DB\_Design''ESCAPE''\‘；
[例20]查询以"DB_"开头，且倒数第3个字符为i的课程的详细情况。SELECTFR
OMCourseWHERECnameLIKE''DB\_%i__''ESCAPE''\‘；
ESCAPE''＼''表示“＼”为换码字符(5)涉及空值的查询谓词：ISNULL或ISNOTNULL“
IS”不能用“=”代替[例21]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。 SELECTSno，CnoFROMSCWHE
REGradeISNULL[例22]查所有有成绩的学生学号和课程号。SELECTSno，Cno
FROMSCWHEREGradeISNOTNULL；(6)多重条件查询逻辑运算符：AND
和OR来联结多个查询条件AND的优先级高于OR可以用括号改变优先级可用来实现多种其他谓词[NOT]IN[NO
T]BETWEEN…AND…多重条件查询（续）[例23]查询计算机系年龄在20岁以下的学生姓名。
SELECTSnameFROMStudentWHERESdept=''CS''ANDSa
ge<20；多重条件查询（续）改写[例12][例12]查询信息系（IS）、数学系（MA）和计算机科学系（CS）学生的姓名
和性别。SELECTSname，SsexFROMStudentWHERESdeptIN(''IS''，''MA''，''C
S'')可改写为：SELECTSname，SsexFROMStudentWHERESdept=''IS''
ORSdept=''MA''ORSdept=''CS''；3.4.1单表查询查询仅涉及一个表：一、选择表中
的若干列二、选择表中的若干元组三、ORDERBY子句四、聚集函数五、GROUPBY子句三、ORDERBY子
句ORDERBY子句可以按一个或多个属性列排序升序：ASC；降序：DESC；缺省值为升序当排序列含空值时ASC：排序
列为空值的元组最后显示DESC：排序列为空值的元组最先显示ORDERBY子句（续）[例24]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。SELECTSno，GradeFROMSC
WHERECno=''3''ORDERBYGradeDESC；［例25］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。SELECTF
ROMStudentORDERBYSdept，SageDESC；3.4.1单表查询查询仅
涉及一个表：一、选择表中的若干列二、选择表中的若干元组三、ORDERBY子句四、聚集函数五、GROUPBY
子句四、聚集函数聚集函数：计数COUNT（[DISTINCT|ALL]）COUNT（[DISTINCT|ALL]
<列名>）计算总和SUM（[DISTINCT|ALL]<列名>） 计算平均值AVG（[DISTINCT|ALL]<列
名>）最大最小值 MAX（[DISTINCT|ALL]<列名>） MIN（[DISTINCT|ALL]<列名>）
聚集函数（续）[例26]查询学生总人数。SELECTCOUNT()FROMStuden
t；?[例27]查询选修了课程的学生人数。SELECTCOUNT(DISTINCTSno)
FROMSC；[例28]计算1号课程的学生平均成绩。SELECTAVG(Grade)
FROMSCWHERECno=''1''；聚集函数（续）[例29]
查询选修1号课程的学生最高分数。SELECTMAX(Grade)FROMSCWHERCno=‘
1’；［例30］查询学生200215012选修课程的总学分数。 SELECTSUM(Ccredit)
FROMSC，CourseWHERSno=''200215012''AN
DSC.Cno=Course.Cno;3.4.1单表查询查询仅涉及一个表：一、选择表中的若干列二、选择表中的
若干元组三、ORDERBY子句四、聚集函数五、GROUPBY子句五、GROUPBY子句GROUPBY子句
分组：细化聚集函数的作用对象未对查询结果分组，聚集函数将作用于整个查询结果对查询结果分组后，聚集函数将分别作用
于每个组作用对象是查询的中间结果表按指定的一列或多列值分组，值相等的为一组GROUPBY子句（续）[例31]求各个
课程号及相应的选课人数。SELECTCno，COUNT(Sno)FROMSCGROU
PBYCno；?查询结果：CnoCOUNT(Sno)
122 234 3
44 433 548GROUPBY子句（续）
[例32]查询选修了3门以上课程的学生学号。SELECTSnoFROMSCGROUP
BYSnoHAVINGCOUNT()>3；??GROUPBY子句（续）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。下课了。。。AND，OR，NOT多重条件（逻辑运算）ISNULL，ISNOTNULL
空值LIKE，NOTLIKE字符匹配IN，NOTIN确定集合BETWEENAND，NOTBETWEEN
AND确定范围=，>，<，>=，<=，!=，<>，!>，!<；NOT+上述比较运算符比较谓词查询条
件表3.4常用的查询条件先修课Cpno是外码被参照表是Course被参照列是Cno时间，包含一日的时、
分、秒，格式为HH:MM:SSTIME日期，包含年、月、日，格式为YYYY-MM-DDDATE浮点数，精度至少为n位数字
FLOAT(n)取决于机器精度的双精度浮点数DoublePrecision取决于机器精度的浮点数REAL定点数，由p位
数字（不包括符号、小数点）组成，小数后面有d位数字NUMERIC(p，d)短整数SMALLINT长整数（也可以写作INTE
GER）INT最大长度为n的变长字符串VARCHAR(n)长度为n的定长字符串CHAR(n)含义数据类型√保留√保留√保留√保留√保留√×函数或存储过程6.√√√√×√×TRIGGER5.×√×√×√×ForeignKey4.√√√√√√√DEFAULT，PRIMARYKEY，CHECK（只含该表的列）NOTNULL等约束3.√保留√保留√保留√×√×视图2.√√√√√无规定索引1.CCRCRMSSQLSERVER2000ORACLE9iKingbaseESSQL99标准及主流数据库的处理方式依赖基本表的对象序号DROPTABLE时，SQL99与3个RDBMS的处理策略比较R表示RESTRICT,C表示CASCADE''×''表示不能删除基本表，''√''表示能删除基本表，‘保留’表示删除基本表后，还保留依赖对象数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第三章关系数据库标准语言SQLSQL视图2视图1基本表2基本表1基本表3基本表4存储文件2存储文件1外模式模式内模式SQL支持关系数据库三级模式结构CSCSMAIS20191819男女女男李勇刘晨王敏张立200215121200215122200215123200515125所在系Sdept年龄Sage性别Ssex姓名Sname学号Sno424342451676数据库数学信息系统操作系统数据结构数据处理PASCAL语言1234567学分Ccredit先行课Cpno课程名Cname课程号Cno928588908012323200215121200215121200215121200215122200215122成绩Grade课程号Cno学号SnoSQL的数据定义功能:模式定义、表定义、视图和索引的定义主码