数据库系统概论(第五版)第3章

AnIntroductiontoDatabaseSystem数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystemxx大学信息学院第三章关系数据库标准语言SQL（续1）AnIntroductiontoDatabaseSystem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空值的处理3.7视图3.8小结AnIntroductiontoDatabaseSystem3.4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3.4.5基于派生表的查询3.4.5Select语句的一般形式AnIntroductiontoDatabaseSystem3.4.2连接查询连接查询：同时涉及两个以上的表的查询连接条件或连接谓词：用来连接两个表的条件一般格式：[表名1.]列名1比较运算符[表名2.]列名2[表名1.]列名1BETWEEN[表名2.]列名2AND[表名2.]列名3连接字段：连接谓词中的列名称连接条件中的各连接字段类型必须是可比的，但名字不必相同AnIntroductiontoDatabaseSystem连接查询（续）1.等值与非等值连接查询2.自身连接3.外连接4.多表连接AnIntroductiontoDatabaseSystem1.等值与非等值连接查询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SELECTStudent.*,SC.*FROMStudent,SCWHEREStudent.Sno=SC.Sno;AnIntroductiontoDatabaseSystem等值与非等值连接查询（续）Student.SnoSnameSsexSageSdeptSC.SnoCnoGrade201215121李勇男20CS201215121192201215121李勇男20CS201215121285201215121李勇男20CS201215121388201215122刘晨女19CS201215122290201215122刘晨女19CS201215122380查询结果：AnIntroductiontoDatabaseSystem连接操作的执行过程（1）嵌套循环法（NESTED-LOOP）首先在表1中找到第一个元组，然后从头开始扫描表2，逐一查找满足连接件的元组，找到后就将表1中的第一个元组与该元组拼接起来，形成结果表中一个元组。表2全部查找完后，再找表1中第二个元组，然后再从头开始扫描表2，逐一查找满足连接条件的元组，找到后就将表1中的第二个元组与该元组拼接起来，形成结果表中一个元组。重复上述操作，直到表1中的全部元组都处理完毕注：连接操作的执行过程，在第九章关系查询处理和查询优化中将比较详细地讲解，在爱课程网9.1节中还有《连接操作的实现》的动画。这里只是先简单介绍一下。AnIntroductiontoDatabaseSystem连接操作的执行过程（续）（2）排序合并法（SORT-MERGE）常用于=连接首先按连接属性对表1和表2排序对表1的第一个元组，从头开始扫描表2，顺序查找满足连接条件的元组，找到后就将表1中的第一个元组与该元组拼接起来，形成结果表中一个元组。当遇到表2中第一条大于表1连接字段值的元组时，对表2的查询不再继续AnIntroductiontoDatabaseSystem连接操作的执行过程（续）（2）排序合并法（续）找到表1的第二条元组，然后从刚才的中断点处继续顺序扫描表2，查找满足连接条件的元组，找到后就将表1中的第一个元组与该元组拼接起来，形成结果表中一个元组。直接遇到表2中大于表1连接字段值的元组时，对表2的查询不再继续重复上述操作，直到表1或表2中的全部元组都处理完毕为止AnIntroductiontoDatabaseSystem连接操作的执行过程（续）（3）索引连接（INDEX-JOIN）对表2按连接字段建立索引对表1中的每个元组，依次根据其连接字段值查询表2的索引，从中找到满足条件的元组，找到后就将表1中的第一个元组与该元组拼接起来，形成结果表中一个元组AnIntroductiontoDatabaseSystem等值与非等值连接查询（续）自然连接[例3.50]对[例3.49]用自然连接完成。SELECTStudent.Sno,Sname,Ssex,Sage,Sdept,Cno,GradeFROMStudent,SCWHEREStudent.Sno=SC.Sno;AnIntroductiontoDatabaseSystem等值与非等值连接查询（续）一条SQL语句可以同时完成选择和连接查询，这时WHERE子句是由连接谓词和选择谓词组成的复合条件。[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。SELECTStudent.Sno,SnameFROMStudent,SCWHEREStudent.Sno=SC.SnoANDSC.Cno='2'ANDSC.Grade90;执行过程:先从SC中挑选出Cno='2'并且Grade90的元组形成一个中间关系再和Student中满足连接条件的元组进行连接得到最终的结果关系AnIntroductiontoDatabaseSystem连接查询（续）1.等值与非等值连接查询2.自身连接3.外连接4.多表连接AnIntroductiontoDatabaseSystem2.自身连接自身连接：一个表与其自己进行连接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]查询每一门课的间接先修课（即先修课的先修课）SELECTFIRST.Cno,SECOND.CpnoFROMCourseFIRST,CourseSECONDWHEREFIRST.Cpno=SECOND.Cno;AnIntroductiontoDatabaseSystem自身连接（续）FIRST表（Course表）SECOND表（Course表）课程号Cno课程名Cname先行课Cpno学分Ccredit1数据库542数学23信息系统144操作系统635数据结构746数据处理27PASCAL语言64课程号Cno课程名Cname先行课Cpno学分Ccredit1数据库542数学23信息系统144操作系统635数据结构746数据处理27PASCAL语言64AnIntroductiontoDatabaseSystem自身连接（续）查询结果：CnoPcno173556AnIntroductiontoDatabaseSystem连接查询（续）1.等值与非等值连接查询2.自身连接3.外连接4.多表连接AnIntroductiontoDatabaseSystem3.外连接外连接与普通连接的区别普通连接操作只输出满足连接条件的元组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左外连接列出左边关系中所有的元组右外连接列出右边关系中所有的元组AnIntroductiontoDatabaseSystem外连接（续）[例3.53]改写[例3.49]SELECTStudent.Sno,Sname,Ssex,Sage,Sdept,Cno,GradeFROMStudentLEFTOUTJOINSCON(Student.Sno=SC.Sno);AnIntroductiontoDatabaseSystem外连接（续）执行结果：Student.SnoSnameSsexSageSdeptCnoGrade201215121李勇男20CS192201215121李勇男20CS285201215121李勇男20CS388201215122刘晨女19CS290201215122刘晨女19CS380201215123王敏女18MANULLNULL201215125张立男19ISNULLNULLAnIntroductiontoDatabaseSystem连接查询（续）1.等值与非等值连接查询2.自身连接3.外连接4.多表连接AnIntroductiontoDatabaseSystem4.多表连接多表连接：两个以上的表进行连接[例3.54]查询每个学生的学号、姓名、选修的课程名及成绩SELECTStudent.Sno,Sname,Cname,GradeFROMStudent,SC,Course/*多表连接*/WHEREStudent.Sno=SC.SnoANDSC.Cno=Course.Cno;AnIntroductiontoDatabaseSystem3.4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3.4.5基于派生表的查询3.4.5Select语句的一般形式AnIntroductiontoDatabaseSystem嵌套查询（续）嵌套查询概述一个SELECT-FROM-WHERE语句称为一个查询块将一个查询块嵌套在另一个查询块的WHERE子句或HAVING短语的条件中的查询称为嵌套查询SELECTSname/*外层查询/父查询*/FROMStudentWHERESnoIN(SELECTSno/*内层查询/子查询*/FROMSCWHERECno='2');AnIntroductiontoDatabaseSystem嵌套查询（续）上层的查询块称为外层查询或父查询下层查询块称为内层查询或子查询SQL语言允许多层嵌套查询即一个子查询中还可以嵌套其他子查询子查询的限制不能使用ORDERBY子句AnIntroductiontoDatabaseSystem嵌套查询求解方法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。AnIntroductiontoDatabaseSystem嵌套查询求解方法（续）相关子查询：子查询的查询条件依赖于父查询首先取外层查询中表的第一个元组，根据它与内层查询相关的属性值处理内层查询，若WHERE子句返回值为真，则取此元组放入结果表然后再取外层表的下一个元组重复这一过程，直至外层表全部检查完为止AnIntroductiontoDatabaseSystem3.4.3嵌套查询1.带有IN谓词的子查询2.带有比较运算符的子查询3.带有ANY（SOME）或ALL谓词的子查询4.带有EXISTS谓词的子查询AnIntroductiontoDatabaseSystem1.带有IN谓词的子查询[例3.55]查询与“刘晨”在同一个系学习的学生。此查询要求可以分步来完成①确定“刘晨”所在系名SELECTSdeptFROMStudentWHERESname='刘晨';结果为：CSAnIntroductiontoDatabaseSystem带有IN谓词的子查询（续）②查找所有在CS系学习的学生。SELECTSno,Sname,SdeptFROMStudentWHERESdept='CS';结果为：SnoSnameSdept201215121李勇CS201215122刘晨CSAnIntroductiontoDatabaseSystem带有IN谓词的子查询（续）将第一步查询嵌入到第二步查询的条件中SELECTSno,Sname,SdeptFROMStudentWHERESdeptIN(SELECTSdeptFROMStudentWHERESname='刘晨');此查询为不相关子查询。AnIntroductiontoDatabaseSystem带有IN谓词的子查询（续）用自身连接完成[例3.55]查询要求SELECTS1.Sno,S1.Sname,S1.SdeptFROMStudentS1,StudentS2WHERES1.Sdept=S2.SdeptANDS2.Sname='刘晨';AnI